JPH0973067A - Method of driving optical modulator and image display device - Google Patents

Method of driving optical modulator and image display device

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JPH0973067A
JPH0973067A JP8145736A JP14573696A JPH0973067A JP H0973067 A JPH0973067 A JP H0973067A JP 8145736 A JP8145736 A JP 8145736A JP 14573696 A JP14573696 A JP 14573696A JP H0973067 A JPH0973067 A JP H0973067A
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JP
Japan
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optical
driving
light
light source
optical modulation
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Application number
JP8145736A
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Japanese (ja)
Inventor
Mineto Yagyu
峰人 柳生
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Publication of JPH0973067A publication Critical patent/JPH0973067A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a device capable of optically modulating based on analog data by varying a voltage impressed to an optical modulation element of an optical modulation means according to gray scale information, and modulating a light signal during the time when a lighting time of a light source and an on-time of an optical modulation means overlap each other. SOLUTION: This device is constituted of an optical shutter 1 controlling light transmission as an optical modulation means, a light source 2 emitting light, a driving means DRI to drive the optical shutter, a driving means DR2 to turn on a light source 2 and a control means CONT to control power supply and operation timings of the two driving means. This constitution enables the device to vary the operation timing corresponding to the gray scale information when a voltage applied to the liquid crystal exceeds a threshold. When a gray scale information corresponding to the lowest level of the transmission state is inputted, the turn-off time of the light source 2 is set so that a transmission period (turn-on period) of the liquid crystal element and the turn-on period of the light source 2 do not overlap during the turn-on period of the light source.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光源から光の透過
又は反射光量を制御する為の光学変調装置及び画像表示
装置の駆動法の技術分野に属する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention belongs to the technical field of a method of driving an optical modulator and an image display device for controlling the amount of light transmitted or reflected from a light source.

【0002】[0002]

【従来の技術】光学変調素子は各種の光学機器に用いら
れる。例えば、表示装置の光学変調素子である。最も身
近な例として、液晶表示素子を挙げて説明する。従来よ
り液晶素子を用いて階調表示を行うにはいくつかの方式
が提案されている。
2. Description of the Related Art Optical modulators are used in various optical devices. For example, an optical modulation element of a display device. A liquid crystal display element will be described as the most familiar example. Conventionally, several methods have been proposed for performing gradation display using a liquid crystal element.

【0003】1つは、光学変調要素(物質)としてねじ
れネマチック液晶(TN液晶)を用いて、階調情報に応
じて変化する電圧をTN液晶に印加し、画素全体の透過
率を変調する方式である。
One is a method in which a twisted nematic liquid crystal (TN liquid crystal) is used as an optical modulation element (substance) and a voltage that changes according to gradation information is applied to the TN liquid crystal to modulate the transmittance of the entire pixel. Is.

【0004】2番目は、1つの画素を複数の副画素の集
合体として構成し、各副画素を2値データでオン・オフ
することにより、光透過状態とされた副画素の面積を変
調する方式である。
[0004] Second, one pixel is configured as an aggregate of a plurality of sub-pixels, and each sub-pixel is turned on / off by binary data, thereby modulating the area of the light-transmitting sub-pixel. It is a method.

【0005】この方式は例えば特開昭56−88193
号公報や、EP453033号公報、EP361981
号公報等に開示されている。
This method is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 56-88193.
Publications, EP 453033 Publications, EP 361981
It is disclosed in Japanese Patent Publication No.

【0006】第3番目は、1つの画素内に分布する電界
強度又は液晶の反転しきい値と異ならしるめることによ
り、1画素内に明状態を示す部分と暗状態を示す部分と
を共存させることにより、そられの部分の面積比を変調
する方式である。
Thirdly, by making the intensities of the electric field distributed in one pixel or the inversion threshold of the liquid crystal different from each other, a portion showing a bright state and a portion showing a dark state in one pixel are divided. This is a method of modulating the area ratio of these portions by making them coexist.

【0007】この方式は、発明者金子らに付与された
「画素内に核の生成と反転が生じる領域を持つ強誘電性
液晶光学変調素子(Ferroelectric Li
quid crystal optical modu
lation devicewith regions
with in pixels to initia
te uncleation and inversi
on)」というタイトルの米国特許第4,796,98
0号や米国特許第4,712,877号、米国特許第
4,747,671号、米国特許第4,763,994
号等の明細書に開示されている。
This method is based on the "Ferroelectric Liquid Crystal Modulation Element (Ferroelectric Lithium) having a region in the pixel where nucleation and inversion occur in the pixel.
Quid crystal optical modu
relation device with regions
with in pixels to initia
te unification and inversi
U.S. Pat. No. 4,796,98
0, U.S. Pat. No. 4,712,877, U.S. Pat. No. 4,747,671, U.S. Pat. No. 4,763,994.
No. and the like.

【0008】第4番目は、1画素がオンして明状態を呈
している期間の長さを変調する方式である。この方式は
発明者栗林らに付与され「強誘電性表示パネルとその階
調駆動法(Ferroelectric displa
y panel and driving metho
d therefor to active gray
scale)」というタイトルの米国特許第4,70
9,955号の明細書等に開示されている。
The fourth is a method of modulating the length of a period in which one pixel is turned on and is in a bright state. This method was given to the inventor Kuribayashi et al., “Ferroelectric display panel and its gradation driving method (Ferroelectric display panel).
y panel and driving method
d therefor to active gray
US Pat. No. 4,70, entitled "scale)".
It is disclosed in the specification of No. 9,955.

【0009】デジタルデューティー変調の別の例は、発
明者ネルソン(Nelson)に付与された「アクティ
ブ ロウバックライト カラム シャッター エルシー
ディー ウィズ ワン シャッター トランジション
パー ロウ(Activerow backlight
column shutter LCD with
one shatter transition pe
r row)」というタイトルの米国特許第5,31
1,206号の明細書に開示がある。
Another example of digital duty modulation is the "Active Row Backlight Column Shutter Elsie Dee With One Shutter Transition", assigned to the inventor Nelson.
Purlow (Active row backlight
column shutter LCD with
one shutter transition pe
US Patent No. 5,311, entitled "r row)"
It is disclosed in the specification of No. 1,206.

【0010】ここで、第1の方式を輝度変調、第2の方
式を画素分割、第3の方式をドメイン変調、第4の方式
をデジタルデューティー変調と呼ぶことにする。
Here, the first method is called luminance modulation, the second method is called pixel division, the third method is called domain modulation, and the fourth method is called digital duty modulation.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】輝度変調は、印加電圧
に対する透過率変化が急峻な特性をもつ光学変調物質や
メモリ性をもつ光学変調物質を用いた素子には適用し難
い。
Luminance modulation is difficult to apply to an element using an optical modulation substance having a characteristic in which the transmittance changes sharply with respect to an applied voltage or an optical modulation substance having a memory property.

【0012】又、輝度変調は一般にTN液晶の応答速度
が低いので、情報が高速に変化するシステムには不向き
である。
In addition, luminance modulation is generally unsuitable for a system in which information changes at high speed because the response speed of TN liquid crystal is generally low.

【0013】画素分割は、複数の画素の集合体を単位画
素として扱うことと同じである為、空間周波数が低くな
り、解像度が低下し易い。又、遮光部分の面積が増え開
口率が低下させる。
Pixel division is the same as treating an aggregate of a plurality of pixels as a unit pixel, so that the spatial frequency is lowered and the resolution is apt to be lowered. Moreover, the area of the light-shielding portion increases and the aperture ratio decreases.

【0014】ドメイン変調は、電界強度に分布をつけた
り、反転しきい値に分布をもたせる為の画素の構造が複
雑となる。又、中間調表示の為の電圧マージンが狭い
為、温度の影響を受け易い。
The domain modulation complicates the pixel structure for giving a distribution to the electric field strength and giving a distribution to the inversion threshold. Further, since the voltage margin for the halftone display is narrow, it is easily affected by the temperature.

【0015】デジタルデューティー変調は、オン・オフ
の時間を変調する為に、クロック周波数やゲートのスイ
ッチング時間によって変調の単位時間が律速される為
に、精度の高い変調を実施し難い。即ち、多階調表示に
は限界があるということである。しかも、必ずアナログ
データを一旦アナログ・デジタル(A/D)変換してデ
ジタル階調情報にする必要がある為に、簡易なシステム
には適用し難い。
In the digital duty modulation, since the ON / OFF time is modulated, the unit time of the modulation is limited by the clock frequency and the switching time of the gate, so that it is difficult to perform highly accurate modulation. That is, the multi-tone display has a limit. In addition, since it is necessary to always convert analog data to analog / digital (A / D) to obtain digital gradation information, it is difficult to apply the method to a simple system.

【0016】本発明は、上述した技術課題に鑑みなされ
たものであり、アナログデータに基づいた光学変調の行
える装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above technical problems, and an object of the present invention is to provide an apparatus capable of optical modulation based on analog data.

【0017】本発明の別の目的は、印加電圧・透過率特
性が急峻な光学変調物質やメモリ性をもつ光学変調物質
にも適用できる光学変調装置及び画像表示装置を提供す
ることにある。
Another object of the present invention is to provide an optical modulator and an image display device which can be applied to an optical modulator having a sharp applied voltage / transmittance characteristic and an optical modulator having a memory property.

【0018】本発明の更に別の目的は、空間周波数の高
い高解像度を達成できる光学変調装置及び画像表示装置
を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide an optical modulator and an image display device which can achieve high resolution with high spatial frequency.

【0019】本発明の他の目的は、比較的簡単なシステ
ムでアナログデューティ変調による階調情報の再生を行
える安価な光学変調装置及び画像表示装置を提供するこ
とにある。
Another object of the present invention is to provide an inexpensive optical modulator and image display device capable of reproducing gradation information by analog duty modulation with a relatively simple system.

【0020】本発明の更に他の目的は良好な中間調表示
の行える光学変調装置及び画像表示装置を提供すること
にある。
Still another object of the present invention is to provide an optical modulation device and an image display device which can perform excellent halftone display.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
前記目的を達成するための手段は、光源と光変調手段と
を有する光学変調装置の駆動法において、階調情報に応
じて該光変調手段の光学変調要素に印加される電圧を変
化させることにより、該光変調手段のオン時間と該光源
の点灯時間との重なり時間を変調することを特徴とする
光学変調装置の駆動法である。
Means for Solving the Problems The above-mentioned problems are solved,
Means for achieving the above-mentioned object is to change a voltage applied to an optical modulation element of the light modulation means in accordance with gradation information in a driving method of an optical modulation device having a light source and a light modulation means. The method for driving an optical modulator is characterized in that the overlap time of the ON time of the light modulating means and the lighting time of the light source is modulated.

【0022】又、本発明は光源と複数の光学変調要素又
は面状の光学変調要素を含む光変調手段と該光変調手段
を駆動する為の駆動手段とを有する光学変調装置の駆動
法において、該駆動手段は、階調情報に応じて各光変調
要素に印加される電圧を変化させることにより、該光変
調要素のオン時間と該光源の点灯時間との重なり時間を
変調することを特徴とする光学変調装置の駆動法であ
る。
The present invention also provides a method for driving an optical modulator having a light source, a light modulating means including a plurality of optical modulating elements or a planar optical modulating element, and a driving means for driving the light modulating means, The driving means modulates an overlap time between an ON time of the light modulation element and a lighting time of the light source by changing a voltage applied to each light modulation element according to gradation information. This is a method of driving the optical modulator.

【0023】更に又、電圧の印加される一対の電極間に
光導電層と光学変調要素とを配した光学変調素子と、該
光導電層に階調情報を含む光情報を与える信号光源と、
該光学変調要素に画像情報を読み出す為の読み出し光を
与える読み出し光源と、を有する画像表示装置の駆動法
において、前記読み出し光源の点灯時間を制御して、前
記光学変調要素が所定の光学状態を呈している時間と該
点灯時間との重なり時間を階調情報に応じて変調するこ
とを特徴とする駆動法である。
Furthermore, an optical modulation element in which a photoconductive layer and an optical modulation element are arranged between a pair of electrodes to which a voltage is applied, and a signal light source for providing the photoconductive layer with optical information including gradation information,
In a method of driving an image display device having a read light source for giving read light for reading image information to the optical modulation element, a lighting time of the read light source is controlled so that the optical modulation element has a predetermined optical state. The driving method is characterized in that the overlapping time of the present time and the lighting time is modulated according to the gradation information.

【0024】又、本発明は光源と、光学変調物質を含む
光変調手段とを有する光学変調装置の駆動法において、
階調情報に応じて該光学変調要素に印加される電圧が経
時変化することにより、該光学変調要素が第1の配向状
態から第2の配向状態に遷移するタイミングを変調し、
該光源を点灯することにより、該階調情報に応じてデュ
ーティー変調された光情報を得ることを特徴とする光学
変調装置の駆動法である。
The present invention also provides a method for driving an optical modulator having a light source and a light modulating means containing an optical modulator,
The voltage applied to the optical modulation element changes with time according to the gradation information, thereby modulating the timing at which the optical modulation element transits from the first alignment state to the second alignment state,
A method of driving an optical modulation device, characterized in that duty-modulated optical information is obtained according to the gradation information by turning on the light source.

【0025】又、本発明は、光源と、双安定状態を呈す
る光学変調要素と光電変換物質とを含む変調手段とを有
する光学変調装置の駆動法において、該光学変調要素と
該光電変換物質とを間に介在させた一対の電極に電圧を
印加し、階調情報を含む光情報を該光電変換物質に照射
し、該階調情報に応じて該光学変調要素に印加される電
圧が経時変化することにより、該光学変調要素が第1の
安定状態から第2の安定状態に遷移してから該光学変調
要素が第2の安定状態から第1の安定状態に遷移するま
での時間を変調し、該変調される時間の最大値を階調レ
ベルの変化を認識できるように所定期間より短く設定す
ることを特徴とする光学変調装置の駆動法である。
Further, the present invention provides a method of driving an optical modulator having a light source, an optical modulation element exhibiting a bistable state, and a modulation means containing a photoelectric conversion material, wherein the optical modulation element and the photoelectric conversion material are provided. A voltage is applied to a pair of electrodes interposed between the electrodes to irradiate the photoelectric conversion material with optical information including gradation information, and the voltage applied to the optical modulation element changes with time according to the gradation information. By modulating the optical modulation element from the first stable state to the second stable state until the optical modulation element transits from the second stable state to the first stable state. A method of driving an optical modulator, wherein a maximum value of the modulated time is set shorter than a predetermined period so that a change in gradation level can be recognized.

【0026】又、本発明は光源と、光学変調要素と光電
変換物質とを含む光変調手段とを有する光学変調装置の
駆動法において、該光学変調要素と該光電変換物質とを
間に介在させた一対の電極に電圧を印加し、階調情報を
含む光情報を該光電変換物質に照射し、該階調情報に応
じて該光学変調要素に印加される電圧が経時変化するこ
とにより、該光学変調要素が第1の配向状態から第2の
配向状態に遷移するタイミングを変調し、該光源の点灯
時間の最大値を階調レベルの変化を認識できるように所
定期間より短く設定することを特徴とする光学変調装置
の駆動法である。
Further, according to the present invention, in a method of driving an optical modulator having a light source and an optical modulator including an optical modulator and a photoelectric converter, the optical modulator and the photoelectric converter are interposed between the optical modulator and the optical modulator. By applying a voltage to the pair of electrodes, irradiating the photoelectric conversion substance with light information including gradation information, and changing the voltage applied to the optical modulation element with time according to the gradation information, It is possible to modulate the timing at which the optical modulation element transits from the first alignment state to the second alignment state, and set the maximum value of the lighting time of the light source to be shorter than a predetermined period so that the change of the gradation level can be recognized. It is a driving method of a characteristic optical modulator.

【0027】又、本発明は光源と、光学変調要素と光電
変換物質とを含む光変調手段とを有する光学変調装置の
駆動法において、該光学変調要素と該光電変換物質とを
間に介在させた一対の電極に、所定期間内において極性
反転し且つDC成分がほぼ零である電圧を繰り返し印加
し、階調情報を含む光情報を該光電変換物質に照射し、
該階調情報に応じて該光学変調要素に印加される電圧を
経時変化させることにより、該光学変調要素が第1の配
向状態から第2の配向状態に遷移するタイミングを変調
し、該所定期間の前半または後半のいずれかにおいて、
該光源を点灯することを特徴とする光学変調装置の駆動
法である。
The present invention also provides a method of driving an optical modulation device having a light source and a light modulation means including an optical modulation element and a photoelectric conversion material, wherein the optical modulation element and the photoelectric conversion material are interposed between them. A voltage having polarity inversion and a DC component of substantially zero is repeatedly applied to the pair of electrodes within a predetermined period, and the photoelectric conversion substance is irradiated with optical information including gradation information,
By changing the voltage applied to the optical modulation element according to the gradation information with time, the timing at which the optical modulation element transits from the first alignment state to the second alignment state is modulated, and the predetermined period is maintained. In either the first half or the second half of
A method of driving an optical modulation device, characterized in that the light source is turned on.

【0028】更に本発明は、電圧の印加される一対の電
極間に光導電層と光学変調要素とを配した光学変調素子
と、該光導電層に階調情報を含む光情報を与える信号光
源と、該光学変調要素に画像情報を読み出す為の読み出
し光を与える読み出し光源と、を有する画像表示装置の
駆動法において、前記光情報が与えられる期間と異なる
期間に前記読み出し光源が点灯するよう点灯時間を制御
して、前記光学変調要素が所定の光学状態を呈している
時間と該点灯時間との重なり時間を階調情報に応じて変
調することを特徴とする駆動法である。
The present invention further relates to an optical modulation element having a photoconductive layer and an optical modulation element arranged between a pair of electrodes to which a voltage is applied, and a signal light source for providing the photoconductive layer with optical information including gradation information. And a read-out light source for giving read-out light for reading out image information to the optical modulation element, in a driving method of an image display device, the read-out light source is turned on during a period different from a period during which the optical information is given. The driving method is characterized by controlling the time and modulating the overlapping time of the lighting time and the time when the optical modulation element exhibits a predetermined optical state according to the gradation information.

【0029】(作用)本発明によれば、光学変調要素に
印加される電圧が該光学変調要素の光学状態を遷移させ
るしきい値を越えるタイミングが、階調情報に依存して
アナログ的に変化する。これにより、光学変調手段のオ
ン時間即ち光シャッターが開いている時間又はミラーが
所定方向に変位している時間と光源の点灯時間との重な
り時間の長さがアナログ的に変化されるので、透明又は
反射光量の時間積分値が階調情報に対応することにな
る。よって階調数がクロック周波数のようなデジタル量
に制限されることがなく、階調情報のA/D変換も必須
ではなくなる。
(Operation) According to the present invention, the timing at which the voltage applied to the optical modulation element exceeds the threshold value for transitioning the optical state of the optical modulation element changes in an analog manner depending on the gradation information. To do. As a result, the ON time of the optical modulator, that is, the time when the optical shutter is opened or the time when the mirror is displaced in a predetermined direction and the overlapping time of the lighting time of the light source are changed in an analog manner. Alternatively, the time integrated value of the reflected light amount corresponds to the gradation information. Therefore, the number of gradations is not limited to a digital amount such as a clock frequency, and A / D conversion of gradation information is not essential.

【0030】しかも、印加電圧、透過率特性の急峻なデ
ジタル(2値)表示素子を用いても、アナログ変調がで
きるという、従来では考えられなかったような効果を奏
する。
In addition, even if a digital (binary) display element having a sharp applied voltage and transmittance characteristic is used, analog modulation can be performed, which is an effect not heretofore considered.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明
する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described.

【0032】まず、本発明の基本的な変調方式について
図を参照して説明する。
First, the basic modulation method of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0033】図1は本発明の変調方式を実現する為の実
施形態を示す図であり、1は光変調手段としての光の透
過を制御する光シャッターであり、2は光を発生する光
源、DR1は光シャッターを駆動する為の駆動手段、D
R2は光源を点灯させる為の駆動手段、CONTは2つ
の駆動手段への電源供給や動作タイミングを制御する制
御手段である。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment for realizing the modulation system of the present invention, in which 1 is an optical shutter for controlling the transmission of light as a light modulating means, 2 is a light source for generating light, DR1 is a driving means for driving the optical shutter, D
R2 is a drive means for turning on the light source, and CONT is a control means for controlling power supply and operation timing to the two drive means.

【0034】図2は、光シャッター1の光学変調要素
(物質)の特性の一例を示すグラフであり、例えばパル
ス巾一定の時印加電圧がしきい値Vthを越えると透過率
は急激に上昇し、飽和値Vsat以上では透過率は一定と
なる。そして光学変調物質がメモリ性をもつ場合には印
加電圧を解除しても光学状態は一定に保たれる。
FIG. 2 is a graph showing an example of the characteristics of the optical modulation element (substance) of the optical shutter 1. For example, when the pulse width is constant and the applied voltage exceeds the threshold value V th , the transmittance sharply increases. However, the transmittance becomes constant at the saturation value V sat or more. If the optical modulator has a memory property, the optical state is kept constant even when the applied voltage is released.

【0035】図3は、図1の基本動作を説明する為のタ
イミングチャートであり、10は光シャッターの光学的
遷移を、20は光源の点灯タイミングを、30は光シャ
ッターへの印加信号を示す。印加信号30は階調情報に
応じて振幅(波高値)Vop及び必要に応じて更にパルス
巾PWopが変化する信号である。
FIG. 3 is a timing chart for explaining the basic operation of FIG. 1. 10 is an optical transition of the optical shutter, 20 is a light source lighting timing, and 30 is a signal applied to the optical shutter. . The applied signal 30 is a signal in which the amplitude (peak value) V op and the pulse width PW op further change according to the gradation information.

【0036】光源は、時刻t1に点灯(ON)し、時刻
3に消灯(OFF)するまでの期間t、発光してい
る。この期間tは中間調を認識できるように所定時間と
する。このタイミングに応じて変調された信号が印加さ
れると、光学変調物質にかかる印加電圧の時間積分がし
きい値を越えると光シャッターは暗状態(Min)から
明状態(Max)に遷移する。
The light source emits light for a period t from turning on (ON) at time t 1 to turning off (OFF) at time t 3 . This period t is a predetermined time so that halftones can be recognized. When a signal modulated according to this timing is applied and the time integration of the applied voltage applied to the optical modulation substance exceeds a threshold value, the optical shutter transits from the dark state (Min) to the bright state (Max).

【0037】この遷移の立上がりタイミングt2は振幅
opとパルス巾PWopに依存する。そして振幅Vopが階
調情報により変調されているので、タイミングt2は結
局階調情報に応じて時間巾TMの範囲内を変化すること
になる。toffは光シャッターをオフする信号の印加タ
イミングであり光シャッター1を透過する光量の時間積
分は点灯時間と光シャッターのON状態にある時間との
重なり時間であるのでこの時間が階調情報に応じて変化
することになる。よって、パルス巾PWopを一定として
振幅Vopの量をアナログ的に変えれば容易に透過光量の
時間積分を変調できるのである。
The rising timing t 2 of this transition depends on the amplitude V op and the pulse width PW op . Since the amplitude V op is modulated by the gradation information, the timing t 2 eventually changes within the range of the time width TM according to the gradation information. t off is the application timing of the signal for turning off the optical shutter, and the time integration of the amount of light passing through the optical shutter 1 is the overlapping time of the lighting time and the time when the optical shutter is in the ON state. It will change accordingly. Therefore, if the pulse width PW op is fixed and the amount of the amplitude V op is changed in an analog manner, the time integration of the transmitted light amount can be easily modulated.

【0038】従来のデジタルデューティー変調はみな、
印加信号30のパルス巾PWop、振幅Vopを一定とし
て、該信号30の印加タイミングttonをクロックに応
じてデジタル的に変えていた。
All conventional digital duty modulations
With the pulse width PW op and the amplitude V op of the applied signal 30 being constant, the application timing tt on of the signal 30 is digitally changed according to the clock.

【0039】これに対して、本発明では、信号30をア
ナログ量として扱う点が新規であり、これによりアナロ
グデューティー変調を可能としている。
On the other hand, the present invention is novel in that the signal 30 is treated as an analog amount, which enables analog duty modulation.

【0040】図4はアナログ信号30を発生させる回路
の一例であり、入力された階調情報をトランジスタTr
1からなるアンプで増幅し、トランジスタTr2からな
るスイッチでサンプリングすることにより、光シャッタ
ーの駆動に必要な変調された振幅と所定のパルス巾とを
もつ信号を得ることができる。
FIG. 4 shows an example of a circuit for generating the analog signal 30. The inputted gradation information is transferred to the transistor Tr.
The signal having the modulated amplitude and the predetermined pulse width required for driving the optical shutter can be obtained by amplifying the signal by the amplifier 1 and sampling by the switch including the transistor Tr2.

【0041】次に、本発明の基本的な別の変調方式を図
5を参照して説明する。
Next, another basic modulation method of the present invention will be described with reference to FIG.

【0042】図5は本発明の別の実施形態による装置を
示している。
FIG. 5 shows an apparatus according to another embodiment of the present invention.

【0043】前述した図1のシステムと異なる点は、光
学変調手段が光反射手段1Aとなっている点である。光
反射手段としては液晶素子やミラー素子が用いられる。
液晶素子の場合は液晶を封入する一対の基板のうち一方
を透明体、他方を反射体として、液晶の配向状態に応じ
て光吸収又は光反射を選択的に行う。ミラー素子の場合
はミラーの反射面の角度をミラーを変化させることで制
御し、反射面が所定の方向を向くか、他の方向を向くか
を選択する。
The point different from the system of FIG. 1 described above is that the optical modulating means is the light reflecting means 1A. A liquid crystal element or a mirror element is used as the light reflecting means.
In the case of a liquid crystal element, one of a pair of substrates enclosing liquid crystal is used as a transparent body and the other is used as a reflector, and light absorption or light reflection is selectively performed according to the alignment state of the liquid crystal. In the case of a mirror element, the angle of the reflecting surface of the mirror is controlled by changing the mirror, and it is selected whether the reflecting surface faces a predetermined direction or another direction.

【0044】そして、光源の点灯時間と反射手段のオン
時間との重なり時間を階調データに応じてアナログ変調
する。
Then, the overlapping time of the lighting time of the light source and the on time of the reflecting means is analog-modulated according to the gradation data.

【0045】ここで、反射手段のオン時間とは、液晶素
子が光反射状態にある時間又はミラー素子の反射面が所
定の方向を向いている時間である。勿論、オン時間とし
て光遮断状態にある時間をオン時間として扱うこともで
き、この時光学状態が反転するだけである。
Here, the on-time of the reflection means is the time when the liquid crystal element is in the light-reflecting state or the time when the reflection surface of the mirror element faces a predetermined direction. Of course, as the on-time, the time in the light blocking state can be treated as the on-time, and at this time, the optical state is only reversed.

【0046】(駆動回路)本発明に用いられる駆動回路
について説明する。
(Drive Circuit) The drive circuit used in the present invention will be described.

【0047】図6は本発明に用いられる光学変調手段の
駆動回路を示す図である。ここでは、光学変調手段をC
LCで示す。
FIG. 6 is a diagram showing a drive circuit of the optical modulation means used in the present invention. Here, the optical modulation means is C
Shown by LC .

【0048】階調情報に応じて抵抗RPCの値が変化する
ものとすると、まず光学変調手段CLCのしきい値を越え
る十分な電圧を印加する。この時RPCの値が高ければC
LCに加わる電圧がしきい値を越える時刻が遅くなる。一
方、RPCの値が低ければCLCに印加される電圧がしきい
値を越える時刻が早くなる。よって、これらの時刻と、
光源の点灯タイミング及び点灯時間を調整すれば透過光
又は反射光のアナログデューティー変調が可能となる。
Assuming that the value of the resistance R PC changes depending on the gradation information, first, a sufficient voltage exceeding the threshold value of the optical modulation means C LC is applied. If the value of R PC is high at this time, C
The time when the voltage applied to LC exceeds the threshold is delayed. On the other hand, if the value of R PC is low, the time at which the voltage applied to C LC exceeds the threshold value becomes earlier. Therefore, with these times,
By adjusting the lighting timing and lighting time of the light source, analog duty modulation of transmitted light or reflected light becomes possible.

【0049】図7は別の駆動回路を示す図である。図6
と異なる点は光学変調手段CLCを抵抗RPC、容量CPC
対して並列接続した点である。この場合はしきい値を越
えるに充分な駆動電圧Vdを所定時間だけ印加してCLC
をオン状態とした後、RC回路の時定数に基づく放電現
像を利用する。抵抗RPCの値が高ければゆっくり放電す
るのでCLCに加わる電圧がしきい値より低くなる時刻が
遅くなる。
FIG. 7 is a diagram showing another drive circuit. Figure 6
Differs in that connected in parallel to the optical modulation means C LC resistor R PC, with capacitive C PC. In this case, a drive voltage Vd sufficient to exceed the threshold is applied for a predetermined time and CLC
Is turned on, discharge development based on the time constant of the RC circuit is used. Time the voltage applied to C LC is lower than the threshold and the value of the resistance R PC is if slow discharge high slower.

【0050】一方、RPCの値が高ければ放電が速くな
り、CLCにかかる電圧がしきい値より低くなる時刻は早
くなる。この時刻を光源の点灯時間内に設定すればタイ
ミングの違いにより光の透過又は反射の時間がアナログ
デューティー変調される。
On the other hand, the higher the value of R PC, the faster the discharge and the earlier the time when the voltage applied to C LC becomes lower than the threshold value. If this time is set within the lighting time of the light source, the light transmission or reflection time is subjected to analog duty modulation due to the difference in timing.

【0051】図8は更に別の駆動回路の例である。可変
電圧Vvで示す値が階調情報である。図7と異なる点は
RC回路RPC、CPCの時定数が固定されているので、C
LCに加わる電圧がしきい値以下になるタイミングは階調
情報である電圧Vvにより決定される。よって図7と同
じように点灯時間とのタイミングを合わせればアナログ
デューティー変調が可能となる。
FIG. 8 shows an example of yet another drive circuit. The value indicated by the variable voltage V v is gradation information. The difference from FIG. 7 is that the time constants of the RC circuits R PC and C PC are fixed.
The timing at which the voltage applied to LC becomes equal to or lower than the threshold value is determined by the voltage V v which is gradation information. Accordingly, analog duty modulation can be performed by adjusting the timing with the lighting time in the same manner as in FIG.

【0052】(光源)本発明に用いられる光源について
説明する。この光源が発生する光は自然の太陽光、白色
光、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)等の単色光及
びそれらの組み合わせ等から必要に応じて選択される。
よって、本発明に用いられる光源としては、レーザー光
源、蛍光灯、キセノンランプ、ハロゲンランプ、発光ダ
イオード、エレクトロルミネッセンス素子等が挙げられ
る。これらの点灯は光学変調手段の駆動タイミングに応
じて、光源駆動手段によってオン・オフが制御される。
特に読み出し光源の連続点灯時間は最大でも人間がフリ
ッカを認識しうるフリッカ周波数(例えば60Hz)の
逆数(60分の1秒)以下とすることが望まれる。カラ
ー表示の場合にはR、G、B光源をそれぞれ異なるタイ
ミングにて点灯させて、時間分割でR、G、Bそれぞれ
の光学変調を行うことが望ましい。又、白色光源とカラ
ーフィルターとを用いて時間分割でカラーフィルターの
色を変えて照射光の色(波長域)を変えてもよい。
(Light Source) The light source used in the present invention will be described. The light generated by this light source is selected from natural sunlight, white light, monochromatic light such as red (R), green (G), and blue (B), and a combination thereof, as required.
Therefore, examples of the light source used in the present invention include a laser light source, a fluorescent lamp, a xenon lamp, a halogen lamp, a light emitting diode, and an electroluminescent element. ON / OFF of these lightings is controlled by the light source driving means according to the driving timing of the optical modulation means.
In particular, it is desired that the continuous lighting time of the reading light source be at most the reciprocal (1/60 second) of the flicker frequency (for example, 60 Hz) at which humans can recognize the flicker. In the case of color display, it is desirable to turn on the R, G, and B light sources at different timings, and to perform optical modulation of R, G, and B in a time-division manner. Further, the color (wavelength range) of the irradiation light may be changed by changing the color of the color filter by time division using a white light source and a color filter.

【0053】(光学変調素子)本発明に用いられる光変
調手段としては、光の透過率を変調する光シャッター
(光バルブ)と呼ばれる透過型素子や光の反射率を変調
する光反射手段としての反射素子が挙げられる。これら
の代表例には空間光変調素子(SLM)と呼ばれるもの
がある。
(Optical Modulating Element) The light modulating means used in the present invention is a transmission type element called an optical shutter (light valve) for modulating the light transmittance or a light reflecting means for modulating the light reflectance. A reflective element may be used. A typical example of these is called a spatial light modulator (SLM).

【0054】本発明に用いられる光シャッターとしては
光学的に異なる2状態を呈し得るものであればよい。
The optical shutter used in the present invention may be one that can exhibit two optically different states.

【0055】好ましくは、光学変調物質として液晶を用
いることが望ましい。
Preferably, liquid crystal is used as the optical modulation substance.

【0056】液晶を用いた光学変調素子としては、一対
の電極間に液晶を配して、印加電界に応じて液晶分子が
その配向状態を変えるものが望ましい。そして分子配向
の光学的特性に応じて偏光素子を通じて、光の透過率を
制御する。
As the optical modulation element using liquid crystal, it is desirable to arrange liquid crystal between a pair of electrodes so that liquid crystal molecules change their alignment state according to an applied electric field. Then, the light transmittance is controlled through the polarizing element according to the optical characteristics of the molecular orientation.

【0057】具体的には、一対の基板間に液晶を封入し
た液晶セルを用いるとよい。該一対の基板の少なくとも
一方の面内には必要に応じて透明電極や配向膜が設けら
れている。
Specifically, it is preferable to use a liquid crystal cell in which liquid crystal is sealed between a pair of substrates. A transparent electrode or an alignment film is provided on at least one surface of the pair of substrates as needed.

【0058】基板としては、透光性のガラス、プラスチ
ック、石英等が用いられる。素子を反射手段として用い
る場合には、一方の基板として非透光性基板を用いるこ
とができる。
As the substrate, translucent glass, plastic, quartz or the like is used. When the element is used as the reflection means, a non-translucent substrate can be used as one of the substrates.

【0059】透明電極としては、酸化すずや酸化インジ
ウム、ITO等の金属酸化物導電体が好ましく用いられ
る。
As the transparent electrode, a metal oxide conductor such as tin oxide, indium oxide, or ITO is preferably used.

【0060】配向膜としては、ラビング等の一軸性配向
処理がなされた高分子膜や斜方蒸着により形成された無
機膜が好ましい。
As the alignment film, a polymer film subjected to uniaxial alignment treatment such as rubbing or an inorganic film formed by oblique vapor deposition is preferable.

【0061】液晶としては、セルとして動作する際には
ネマチック相を呈しているネマチック液晶や、セルとし
て動作する際にスメクチック相を呈しているスメクチッ
ク液晶が好適に用いられる。より好ましくは、メモリ性
を有する液晶が望ましく、具体的にはカイラルスメクチ
ック液晶、カイラルネマチック液晶が挙げられる。
As the liquid crystal, a nematic liquid crystal exhibiting a nematic phase when operating as a cell, or a smectic liquid crystal exhibiting a smectic phase when operating as a cell is preferably used. More preferably, a liquid crystal having a memory property is desirable, and specific examples thereof include a chiral smectic liquid crystal and a chiral nematic liquid crystal.

【0062】本発明に用いられる反射素子としては、金
属膜反射体の反射面を印加電圧による静電気力により動
かし、反射面の角度を変えて反射光の出射方向を変調す
るDMD(Digital Micromirror
Device)と呼ばれる素子や、前述した液晶セルの
一面を反射体として、他の面を透過体として液晶が透過
状態に配向している時に光を反射させる液晶素子が挙げ
られる。
The reflecting element used in the present invention is a DMD (Digital Micromirror) in which the reflecting surface of a metal film reflector is moved by an electrostatic force by an applied voltage and the angle of the reflecting surface is changed to modulate the outgoing direction of reflected light.
Examples of the device include a device referred to as a device, and a liquid crystal device that reflects light when the liquid crystal is oriented in a transmissive state by using one surface of the liquid crystal cell as a reflector and the other surface as a transmissive body.

【0063】図9は、本発明に用いられる光学変調要素
(物質)の印加電圧透過率特性を示すグラフである。D
MDの場合は所定の方向に反射される光の反射光量の印
加電圧依存性を示すグラフとしてみなせることができよ
う。
FIG. 9 is a graph showing the applied voltage transmittance characteristics of the optical modulation element (substance) used in the present invention. D
In the case of MD, it can be regarded as a graph showing the applied voltage dependence of the amount of reflected light reflected in a predetermined direction.

【0064】(a)は正のしきい値を境界値として状態
の遷移があるもの、(b)は正及び負のしきい値をもつ
もので更にそれぞれヒステリシスがあるもの、(c)は
ヒステリシスにより正負のしきい値が生じるもの。
(d)は電圧0がしきい値となるものである。この図9
は説明を簡略化する為に理想的な特性を示したものであ
り、現実には図2にしめしたようなしきい値と飽和値と
の間に多少の傾斜をもつ。
(A) has a state transition with a positive threshold value as a boundary value, (b) has positive and negative threshold values and further has hysteresis, and (c) shows a hysteresis. Positive and negative thresholds are caused by.
(D) has a voltage of 0 as a threshold value. This figure 9
Shows an ideal characteristic for simplification of description, and actually has a slight inclination between the threshold value and the saturation value as shown in FIG.

【0065】駆動回路とのマッチングを考える。図9の
(a)(b)は図7、図8に示したような並列回路と組
み合わせると良く、図9り(c)、(d)は図6に示し
たような直列回路と組み合わせるとよい。
Consider matching with a drive circuit. 9 (a) and 9 (b) are preferably combined with the parallel circuit shown in FIGS. 7 and 8, and FIGS. 9 (c) and 9 (d) are combined with the series circuit shown in FIG. Good.

【0066】ここで図18を参照して本発明に好適に用
いられる反射素子としての空間光変調素子の構成につい
て述べる。
Here, the structure of the spatial light modulator as a reflecting element that is preferably used in the present invention will be described with reference to FIG.

【0067】511、516は透明基板、512、51
5は透明電極、513は光電変換物質、514は誘電体
であり、多数の薄膜が積層された多層膜である。517
は光学変調物質である。光電変換物質としては、光導電
材料の単層又は複数の層であったり、PN接合やPIN
接合を有する光起電力層であってもよい。
Reference numerals 511 and 516 denote transparent substrates 512 and 51.
Reference numeral 5 is a transparent electrode, 513 is a photoelectric conversion substance, 514 is a dielectric, and is a multilayer film in which a number of thin films are laminated. 517
Is an optical modulator. The photoelectric conversion substance may be a single layer or a plurality of layers of a photoconductive material, a PN junction or a PIN.
It may be a photovoltaic layer having a junction.

【0068】上述した光電変換物質としては、非単結晶
半導体材料が好ましく用いられる。具体的には、非晶質
シリコン、非晶質シリコンゲルマニウム、非晶質シリコ
ンカーバイド、微結晶シリコン、微結晶シリコンゲルマ
ニウム、微結晶シリコンカーバイド等である。
A non-single crystal semiconductor material is preferably used as the photoelectric conversion material described above. Specifically, it is amorphous silicon, amorphous silicon germanium, amorphous silicon carbide, microcrystalline silicon, microcrystalline silicon germanium, microcrystalline silicon carbide, or the like.

【0069】又、必要に応じて抵抗率を調整すべく、窒
素、酸素、硼素、燐、水素、フッ素、塩素等を含ませて
もよい。
Further, nitrogen, oxygen, boron, phosphorus, hydrogen, fluorine, chlorine or the like may be contained in order to adjust the resistivity as required.

【0070】光学変調物質としては、前述した液晶が好
ましくは用いられる。具体的には、カイラルスメクチッ
ク液晶としては、米国特許第5,120,466号明細
書や米国特許第5,189,536号明細書に記載され
たメモリ性をもつ強誘電性の液晶が挙げられる。
The above-mentioned liquid crystal is preferably used as the optical modulator. Specifically, examples of the chiral smectic liquid crystal include ferroelectric liquid crystal having a memory property described in US Pat. No. 5,120,466 and US Pat. No. 5,189,536. .

【0071】カイラルネマチック(コレステリック)液
晶としては、米国特許第4,239,345号の明細書
やヨーロッパ特許公開第0569029A2号公報に記
載されたメモリ性をもち、2の安定状態を呈する液晶が
挙げられる。
Examples of chiral nematic (cholesteric) liquid crystals include liquid crystals having a memory property and exhibiting a stable state of 2, which are described in US Pat. No. 4,239,345 and European Patent Publication No. 0569029A2. To be

【0072】多層膜としては、酸化チタンと酸化シリコ
ン等の屈折率の異なる誘電体を数層〜数十層積層したも
のが好ましく用いられる。
As the multi-layer film, it is preferable to use a stack of several to several tens layers of dielectric materials having different refractive indexes such as titanium oxide and silicon oxide.

【0073】上述した空間光変調素子、特にメモリ性を
もつ光学変調物質を用いた場合には、入力された光情報
に応じて光電変換物質の面内の微小な領域(ドメイン)
毎に発生する電荷量が異なる。
When the above-mentioned spatial light modulator, particularly an optical modulator having a memory property is used, a minute region (domain) in the plane of the photoelectric conversion substance according to the inputted optical information.
The amount of charge generated differs for each.

【0074】その為、該光電変換物質の微小領域に対応
した光学変調物質の微小領域において、それぞれ光情報
に応じたタイミングで光学状態が遷移する。こうして微
小領域を通じて透過又は遮断される光量の時間積分が変
調される。
Therefore, in the minute regions of the optical modulation substance corresponding to the minute regions of the photoelectric conversion substance, the optical states transit at the timings corresponding to the optical information. In this way, the time integral of the amount of light transmitted or blocked through the minute region is modulated.

【0075】従って、上記空間光変調素子においては、
微小領域毎にアナログ中間調表示が出来るので超高精
細、多階調のモノカラー又はフルカラー表示が行える。
Therefore, in the above spatial light modulator,
Since analog halftone display can be performed for each minute area, super-high-definition, multi-tone monocolor or full-color display can be performed.

【0076】(a)は正のしきい値電圧を境界値として
状態の遷移があるもの、(b)は正及び負のしきい値を
もつもので更にそれぞれヒステリシスがあるもの、
(c)はヒステリシスにより正負のしきい値が生じるも
の。(d)は電圧0がしきい値となるものである。この
図9は説明を簡略化する為に理想的な特性を示したもの
であり、現実には図2に示したようなしきい値と飽和値
との間に多少の傾斜をもつ。
(A) has a state transition with a positive threshold voltage as a boundary value, (b) has positive and negative thresholds and further has hysteresis, respectively.
(C) has a positive and negative threshold value due to hysteresis. (D) has a voltage of 0 as a threshold value. FIG. 9 shows ideal characteristics in order to simplify the description, and actually has a slight slope between the threshold value and the saturation value as shown in FIG.

【0077】駆動回路とのマッチングを考える。図9の
(a)(b)は図7、図8に示したような並列回路と組
み合わされると良く、図9の(c)、(d)は図6に示
したような直列回路と組み合わせるとよい。
Consider matching with a drive circuit. 9 (a) and 9 (b) are preferably combined with the parallel circuit shown in FIGS. 7 and 8, and FIGS. 9 (c) and 9 (d) are combined with the series circuit shown in FIG. Good.

【0078】[0078]

【実施例】【Example】

(実施例1)図10は光学変調素子の駆動方法を説明す
る為の模式図である。101は一対の電極を有する透明
基板の間に強誘電性のカイラルスメクチック液晶を配置
した液晶素子、103は階調情報を発生する階調情報発
生回路、104は光源、105は観察者を示す。駆動回
路は容量素子Cpcとトランジスタ102とを有する回路
であり、トランジスタのゲート又はベースの電位により
ソース・ドレイン(又はエミッタ・コレクタ)間の抵抗
が変化することで、液晶に印加される電圧が液晶の反転
閾値を超えるタイミングが変化する。Vextは液晶素
子をリセットする電圧と駆動する電圧とを印加する為の
電圧印加手段である。Cf1cは液晶の容量を示す。
(Embodiment 1) FIG. 10 is a schematic diagram for explaining a method of driving an optical modulator. Reference numeral 101 is a liquid crystal element in which a ferroelectric chiral smectic liquid crystal is arranged between transparent substrates having a pair of electrodes, 103 is a gradation information generating circuit for generating gradation information, 104 is a light source, and 105 is an observer. The driver circuit is a circuit including the capacitor C pc and the transistor 102, and the voltage applied to the liquid crystal is changed by changing the resistance between the source and the drain (or the emitter and the collector) depending on the potential of the gate or the base of the transistor. The timing at which the liquid crystal inversion threshold is exceeded changes. Vext is a voltage applying means for applying a voltage for resetting the liquid crystal element and a voltage for driving the liquid crystal element. Cf1c represents the capacitance of the liquid crystal.

【0079】階調情報発生回路103は発光ダイオード
PEDと4つの可変抵抗VRB、VRG、VRR、VR
Wとスイッチとしての4つのトランジスタTB、TG、
TR、TWと電源VCCとを含む。ダイオードPEDと
トランジスタ102とはフォトカプラを構成している。
The gradation information generating circuit 103 includes a light emitting diode PED and four variable resistors VRB, VRG, VRR and VR.
W and four transistors TB, TG,
TR, TW and power supply VCC. The diode PED and the transistor 102 constitute a photocoupler.

【0080】可変抵抗値として与えられる各色の階調情
報としての電気信号は発光ダイオードPEDにより光情
報となる。
An electric signal as gradation information of each color given as a variable resistance value becomes light information by the light emitting diode PED.

【0081】光源104はRGB3色の光を発生する為
の発光ダイオードEDR、EDG、EDBを含む。BR
は必要に応じて設けられる白バランス用の可変抵抗であ
る。
The light source 104 includes light emitting diodes EDR, EDG, EDB for generating light of three colors of RGB. BR
Is a variable resistor for white balance provided as needed.

【0082】図11は、図10の駆動タイミングチャー
トであり、103Tは光情報の出力タイミングを示し、
Vflcは液晶にかかる電圧を示し、Tranは液晶素
子の透過率を示し、104は光源の点灯タイミングを示
し、105Tは観察者が認識する透過光量を示してい
る。
FIG. 11 is a drive timing chart of FIG. 10, in which 103T shows output timing of optical information,
Vflc represents the voltage applied to the liquid crystal, Tran represents the transmittance of the liquid crystal element, 104 represents the lighting timing of the light source, and 105T represents the amount of transmitted light recognized by the observer.

【0083】まず、リセット用の白色光が与えられると
同時にリセットパルスが電圧印加手段Vextにより与
えられる。こうして液晶は一旦暗状態に配向する。
First, white light for resetting is applied and at the same time, a reset pulse is applied by the voltage applying means Vext. Thus, the liquid crystal is once oriented to a dark state.

【0084】次にRの階調情報に応じて光が出力される
と同時にRの発光ダイオードEDRが点灯し、またVe
xtは逆極性の電圧を液晶素子の電極に印加する。この
期間R光量が極めて小さいので液晶にかかる実効電圧は
閾値Vthを越えないので、液晶素子はR光を通さない。
Next, light is output according to the R gradation information, and at the same time, the R light emitting diode EDR is turned on, and Ve
xt applies a voltage of the opposite polarity to the electrode of the liquid crystal element. Since the amount of R light is extremely small during this period, the effective voltage applied to the liquid crystal does not exceed the threshold value V th , so that the liquid crystal element does not pass R light.

【0085】その後、再び白色光が与えられると共にV
extは大きくなり液晶が光透過状態に反転する。しか
しながらこのとき光源は点灯していないので観察者にと
っては暗状態が続いて見える。
After that, white light is given again and V
ext increases, and the liquid crystal is inverted to a light transmitting state. However, at this time, since the light source is not turned on, the observer sees the dark state continuously.

【0086】Vextが負の電圧になるが、液晶にかか
る実効電圧は閾値を越えていないので液晶素子は明状態
のままである。但し、この期間も光源の点灯はない。
Although Vext becomes a negative voltage, the effective voltage applied to the liquid crystal does not exceed the threshold value, so that the liquid crystal element remains in the bright state. However, the light source is not turned on during this period.

【0087】こうしてRの表示期間が終了する。In this way, the R display period ends.

【0088】次は、Rの表示期間と同様の駆動がなされ
るGの表示期間である。ここではG情報の光量はRの場
合より大きいので時刻trvで液晶にかかる電圧は閾値
を越える。そして、光源の点灯が終了する時刻toff
までの期間液晶素子はG光を透過するので、観察者は中
間レベルのG光を認識する。
Next is a G display period in which the same driving as the R display period is performed. Here, since the light amount of the G information is larger than the case of R, the voltage applied to the liquid crystal exceeds the threshold value at time trv. Then, the time toff at which the lighting of the light source ends
Since the liquid crystal element transmits the G light for the period up to, the observer recognizes the intermediate level G light.

【0089】同時に、次は、RやGの表示期間と同様の
駆動がなされるBの表示期間である。ここではB情報の
光量はGの場合より大きいので時刻trv2で液晶にか
かる電圧は閾値を越える。そして、光源の点灯が終了す
る時刻toff2までの期間液晶素子はB光を透過する
ので、観察者は最大明状態に最も近い中間レベルB光を
認識する。各色の光源104の点灯時間のデューティー
は、各色毎の周期の2分の1以下、全色の周期の6分の
1以下であるため、重なり時間の最大デューティーも各
色毎の周期の2分の1以下、全色の周期の6分の1以下
になる。
At the same time, the next is the B display period in which the same driving as the R and G display periods is performed. Here, since the light amount of the B information is larger than the case of G, the voltage applied to the liquid crystal exceeds the threshold value at time trv2. Then, since the liquid crystal element transmits the B light during the period until the time toff2 at which the lighting of the light source ends, the observer recognizes the intermediate level B light closest to the maximum bright state. Since the duty of the lighting time of the light source 104 of each color is one half or less of the cycle of each color and one sixth or less of the cycle of all colors, the maximum duty of the overlapping time is also half of the cycle of each color. It is 1 or less, or 1/6 or less of the cycle of all colors.

【0090】以上のように、本実施例では、Vflcが
閾値を越えるタイミングを階調情報に応じて変化させ
る。そして、光源が点灯している期間を、最小レベルの
透過状態に対応した階調情報の入力があった場合に、液
晶素子の透過期間(オン期間)と光源の点灯期間とが重
ならないように、光源の消灯時刻を設定する。具体的
に、ここでは各色の表示期間を30マイクロ秒、光源の
連続点灯時間を15マイクロ秒より短く設定するとよ
い。
As described above, in this embodiment, the timing when Vflc exceeds the threshold value is changed according to the gradation information. Then, when the gradation information corresponding to the minimum level transmission state is input, the transmission period (on period) of the liquid crystal element and the lighting period of the light source do not overlap with each other when the light source is on. , Set the light-off time. Specifically, here, the display period of each color may be set to 30 microseconds, and the continuous lighting time of the light source may be set to be shorter than 15 microseconds.

【0091】こうして本実施例では、明るさの最小レベ
ルから明るさの最大レベルまでの範囲のなかから所望の
中間状態を得ることができる。また、液晶にかかる電圧
が基準電位を基準に正負対称になるので液晶にかかるD
C成分が実質的に0になり、液晶素子の劣化を抑制でき
る。
Thus, in this embodiment, a desired intermediate state can be obtained from the range from the minimum brightness level to the maximum brightness level. Further, since the voltage applied to the liquid crystal becomes positive and negative symmetrical with respect to the reference potential, D applied to the liquid crystal
The C component becomes substantially 0, and deterioration of the liquid crystal element can be suppressed.

【0092】(実施例2)図12は光学変調素子の駆動
方法を説明する為の模式図である。201は一対の電極
を有する基板の間に液晶を配置した反射型の液晶素子、
204は光源を駆動する光源駆動回路、Cpcは容量素
子、Rpcは抵抗素子、Vdは駆動電圧源である。このシ
ステムは抵抗素子Rpcに階調情報が入力されることで抵
抗値が変化する回路となっている。
(Embodiment 2) FIG. 12 is a schematic diagram for explaining a method of driving an optical modulator. 201 is a reflective liquid crystal element in which liquid crystal is arranged between substrates having a pair of electrodes,
204 is a light source driving circuit for driving the light source, C pc is a capacitance element, R pc is a resistance element, and Vd is a driving voltage source. This system is a circuit in which the resistance value changes when gradation information is input to the resistance element Rpc .

【0093】用いる液晶の特性は図9の(a)のような
ものとする。
The characteristics of the liquid crystal used are as shown in FIG.

【0094】図13は、図12の駆動のタイミングチャ
ートであり、Vs1は電源Vdの印加タイミングを、V
1cは液晶にかかる電圧を、Tranは液晶素子の反射
率を、204は光源の点灯タイミングを、205は観察
者が認識する透過光量を示している。1はRpcの値が低
い場合、mはRpcの値が中間レベルの場合、nはRpc
値が高い場合を示しそれぞれアナログ階調情報に対応し
ている。
FIG. 13 is a driving timing chart of FIG. 12, where Vs1 is the application timing of the power source Vd
1c indicates a voltage applied to the liquid crystal, Tran indicates the reflectance of the liquid crystal element, 204 indicates the lighting timing of the light source, and 205 indicates the amount of transmitted light recognized by the observer. 1 indicates a case where the value of R pc is low, m indicates a case where the value of R pc is an intermediate level, and n indicates a case where the value of R pc is high, which correspond to analog gradation information.

【0095】まず、時刻tonにVdが液晶素子に与え
られると液晶にかかる電圧V1cが閾値を充分に越える
電圧V1となる。同時に液晶素子は最大の反射率にな
る。
First, when Vd is applied to the liquid crystal element at time ton, the voltage V1c applied to the liquid crystal becomes a voltage V1 that sufficiently exceeds the threshold value. At the same time, the liquid crystal element has a maximum reflectance.

【0096】時刻toffでは電圧Vdが解除されるの
で、液晶への印加電圧V1cは抵抗値Rpcに応じて徐々
に低下し、あるタイミングで閾値を下回る。このタイミ
ングは階調情報に依存するので、1の場合は時刻t
x1で、mの場合は時刻tx2で、nの場合は時刻tx3で反
射率Tranが最小になる。ここで光源は時刻tx1で点
灯を開始し、時刻tx3で消灯するように設定されている
ので、1、m、nに対応した反射光量は205Tに示す
ようになる。このように点灯時間を設定すると中間調表
示の直線性が優れたものとなる。
Since the voltage Vd is released at the time toff, the voltage V1c applied to the liquid crystal gradually decreases according to the resistance value R pc , and falls below the threshold value at a certain timing. Since this timing depends on the gradation information, in the case of 1, the time t
The reflectance T ran becomes minimum at time t x2 in the case of x1 and m, and at time t x3 in the case of n. Since the light source is set to start lighting at time t x1 and turn off at time t x3 , the reflected light amount corresponding to 1, m, and n is 205T. By setting the lighting time in this way, the linearity of the halftone display becomes excellent.

【0097】以上のように、本実施例では、V1cが閾
値を下回るタイミングを階調情報に応じて変化させる。
そして、光源が点灯している期間を、最小レベルの反射
状態に対応した階調情報の入力があった場合に、液晶素
子の反射期間(オン期間)と光源の点灯期間とが重なら
ないように、光源の点灯時間を設定する。
As described above, in this embodiment, the timing when V1c falls below the threshold value is changed according to the gradation information.
When the gradation information corresponding to the minimum level reflection state is input during the period when the light source is on, the reflection period (on period) of the liquid crystal element and the light source on period do not overlap. , Set the lighting time of the light source.

【0098】こうして本実施例では、明るさの最小レベ
ル1から明るさの最大レベルnまでの範囲のなかから所
望の中間反射状態を得ることができる。
As described above, in this embodiment, a desired intermediate reflection state can be obtained from the range from the minimum brightness level 1 to the maximum brightness level n.

【0099】(実施例3)図14は光学変調素子の駆動
方法を説明する為の模式図である。301は一対の電極
を有する基板の間に液晶を配置した反射型の液晶素子、
304は光源を駆動する光源駆動回路、Cpcは容量素
子、Rpcは抵抗素子、Vvは駆動電圧源、Vsoは駆動電
圧源Vvからの電圧信号の供給をオン・オフするスイッ
チである。このシステムは駆動電圧源からの供給電圧信
号がアナログ階調情報となっている。
(Embodiment 3) FIG. 14 is a schematic diagram for explaining a method of driving an optical modulator. 301 is a reflective liquid crystal element in which liquid crystal is arranged between substrates having a pair of electrodes,
Reference numeral 304 denotes a light source drive circuit that drives a light source, C pc is a capacitive element, R pc is a resistive element, Vv is a drive voltage source, and V so is a switch for turning on / off the supply of a voltage signal from the drive voltage source Vv. In this system, a supply voltage signal from a drive voltage source is analog gradation information.

【0100】用いる液晶の特性は図9の(a)のような
ものとする。
The characteristics of the liquid crystal used are as shown in FIG.

【0101】図15は、図14の駆動のタイミングチャ
ートであり、Vsoは階調信号の印加タイミングを、V
1cは液晶にかかる電圧を、Tranは液晶素子の反射
率を、304は光源の点灯タイミングを、305は観察
者が認識する透過光量を示している。1は階調信号の電
圧値V1が低い場合、mは階調信号の電圧値Vmが中間
レベルの場合、nは階調信号の電圧値Vnが高い場合を
それぞれ示している。
FIG. 15 is a timing chart of the driving shown in FIG. 14, where Vso is the application timing of the gradation signal and Vso is
1c is the voltage applied to the liquid crystal, Tran is the reflectance of the liquid crystal element, 304 is the lighting timing of the light source, and 305 is the amount of transmitted light recognized by the observer. 1 indicates a case where the voltage value V1 of the gradation signal is low, m indicates a case where the voltage value Vm of the gradation signal is an intermediate level, and n indicates a case where the voltage value Vn of the gradation signal is high.

【0102】まず、時刻tonにVvが液晶素子に与え
られると液晶にかかる電圧V1cが閾値を充分に越える
電圧V1、Vm、Vnとなる。同時に液晶素子は最大の
反射率になる。
First, when Vv is applied to the liquid crystal element at time ton, the voltage V1c applied to the liquid crystal becomes voltages V1, Vm and Vn that sufficiently exceed the threshold value. At the same time, the liquid crystal element has a maximum reflectance.

【0103】時刻toffでは電圧Vvが解除されるの
で、液晶への印加電圧V1cは電圧Vv3に応じて徐々
に低下し、あるタイミングで閾値を下回る。このタイミ
ングは階調情報に依存するので、1の場合は時刻t
x1で、mの場合は時刻tx2で、nの場合は時刻tx3で液
晶素子の反射率Tranが最小の状態に遷移するように
なる。ここで光源は時刻tx1で点灯を開始し、時刻tx3
で消灯するように設定されているので、1、m、nに対
応した反射光量は305Tに示すようになる。
Since the voltage Vv is released at the time toff, the voltage V1c applied to the liquid crystal gradually decreases according to the voltage Vv3, and falls below the threshold value at a certain timing. Since this timing depends on the gradation information, in the case of 1, the time t
In the case of x1 , m, at time t x2 , and in the case of n, at time t x3 , the reflectance Tran of the liquid crystal element transits to the minimum state. Here, the light source starts to turn on at time t x1 and then goes to time t x3.
Since it is set to be turned off at, the reflected light amount corresponding to 1, m, and n is as indicated by 305T.

【0104】以上のように、本実施例では、V1cが閾
値を下回るタイミングを階調情報に応じて変化させる。
そして、光源が点灯している期間を、最小レベルの反射
状態に対応した階調情報の入力があった場合に、液晶素
子の反射期間(オン期間)と光源の点灯期間とが重なら
ないように、光源の点灯時刻を設定する。
As described above, in this embodiment, the timing when V1c falls below the threshold value is changed according to the gradation information.
Then, when the gradation information corresponding to the minimum level of the reflection state is input, the reflection period (on period) of the liquid crystal element and the light emission period of the light source do not overlap each other when the light source is lit. , The lighting time of the light source is set.

【0105】こうして本実施例では、明るさの最小レベ
ル1から明るさの最大レベルnまでの範囲のなかから所
望の中間的反射状態を得ることができる。
In this way, in this embodiment, a desired intermediate reflection state can be obtained from the range from the minimum brightness level 1 to the maximum brightness level n.

【0106】(実施例4)図16は光学変調素子の駆動
方法を説明する為の模式図である。401は一対の電極
を有する基板の間に反強誘電性のカイラルスメクチック
液晶を配置した反射型の液晶素子、404は光源を駆動
する光源駆動回路、Cpcは容量素子、Rpcは抵抗素子、
Vvは駆動電圧源、Vsoは駆動電圧源Vvからの電圧
信号の供給をオン・オフするスイッチである。このシス
テムは駆動電圧源からの供給電圧信号がアナログ階調情
報となっている。405は観察者を示す。
(Embodiment 4) FIG. 16 is a schematic diagram for explaining a method of driving an optical modulator. 401 is a reflective liquid crystal element in which an antiferroelectric chiral smectic liquid crystal is arranged between substrates having a pair of electrodes, 404 is a light source driving circuit for driving a light source, C pc is a capacitive element, R pc is a resistive element,
Vv is a drive voltage source, and Vso is a switch for turning on / off the supply of the voltage signal from the drive voltage source Vv. In this system, a supply voltage signal from a drive voltage source is analog gradation information. Reference numeral 405 represents an observer.

【0107】用いるカイラルスメクティック液晶の特性
は図9の(a)のようなものとする。
The characteristics of the chiral smectic liquid crystal used are as shown in FIG. 9 (a).

【0108】図17は、図16の駆動のタイミングチャ
ートであり、Vsoは階調信号の印加タイミングを、V
af1cは液晶にかかる電圧を、Tranは液晶素子の
反射率を、404は光源の点灯タイミングを、405は
観察者が認識する透過光量を示している。1は階調信号
の電圧値が低い場合、mは階調信号の電圧値が中間レベ
ルの場合、nは階調信号の電圧値が高い場合を示しそれ
ぞれ示している。
FIG. 17 is a timing chart of the driving shown in FIG. 16, where Vso is the application timing of the gradation signal and Vso is
af1c indicates the voltage applied to the liquid crystal, Tran indicates the reflectance of the liquid crystal element, 404 indicates the lighting timing of the light source, and 405 indicates the amount of transmitted light recognized by the observer. 1 indicates a case where the voltage value of the gradation signal is low, m indicates a case where the voltage value of the gradation signal is an intermediate level, and n indicates a case where the voltage value of the gradation signal is high.

【0109】まず、時刻tonにVvが液晶素子に与え
られると液晶にかかる電圧Vaf1cが閾値を充分に越
える電圧V1、Vm、Vnとなる。同時に液晶素子は最
大の反射率になる。
First, when Vv is applied to the liquid crystal element at time ton, the voltage Vaf1c applied to the liquid crystal becomes voltages V1, Vm and Vn that sufficiently exceed the threshold value. At the same time, the liquid crystal element has a maximum reflectance.

【0110】時刻toffでは電圧Vvが解除されるの
で、液晶への印加電圧Vaf1cは電圧Vvに応じて徐
々に低下し、あるタイミングで閾値を下回る。このタイ
ミングは階調情報に依存するので、1の場合は時刻tx1
で、mの場合は時刻tx2で、nの場合は時刻tx3で液晶
素子の反射率Tranが最小に遷移するようになる。こ
こで光源は時刻tx1で点灯を開始し、時刻tx3で消灯す
るように設定されているので、1、m、nに対応した反
射光量は405Tに示すようになる。
Since the voltage Vv is released at the time toff, the voltage Vaf1c applied to the liquid crystal gradually decreases according to the voltage Vv, and falls below the threshold value at a certain timing. Since this timing depends on the gradation information, in the case of 1, the time is t x1.
Then, the reflectance Tran of the liquid crystal element makes a minimum transition at time t x2 in the case of m and at time t x3 in the case of n. Here, since the light source is set to start lighting at time t x1 and turn off at time t x3 , the reflected light amounts corresponding to 1, m, and n are as shown at 405T.

【0111】一周期(Prd1、Prd2)を30分の
1秒以下とし、光源の連続点灯時間を長くとも60分の
1秒以下とするとより好ましい。
It is more preferable that one cycle (Prd1, Prd2) is 1/30 second or less and the continuous lighting time of the light source is 1/60 second or less at the longest.

【0112】本実施例が図14、図15に示す実施例と
異なる点は、反強誘電性液晶を用いている為に期間Pr
d2において、前の期間Prd1と極性が反転した電圧
Vvを印加することである。反強誘電性液晶を用いてい
る為にヒステリシスにより閾値Vth1とVth2の2つに
なり、また、電圧Vvの極性が反転しても液晶の配向状
態はTranに示すとおり同一である。カイラルスメク
ティック液晶はは2つの分子配向状態間の遷移の速度
(スイッチング速度)が早いので本発明に用いる液晶と
して最適である。
The present embodiment differs from the embodiments shown in FIGS. 14 and 15 in that the period Pr is used because the antiferroelectric liquid crystal is used.
At d2, the voltage Vv having the polarity opposite to that of the previous period Prd1 is applied. Since the antiferroelectric liquid crystal is used, there are two thresholds V th 1 and V th 2 due to hysteresis, and even if the polarity of the voltage Vv is reversed, the alignment state of the liquid crystal is the same as shown by Tran. . The chiral smectic liquid crystal is suitable as the liquid crystal used in the present invention because it has a high transition speed (switching speed) between two molecular orientation states.

【0113】以上のように、本実施例では、Vaf1c
が閾値を下回るタイミングを階調情報に応じて変化させ
る。そして、光源が点灯している期間を、最小レベルの
反射状態に対応した階調情報の入力があった場合に、液
晶素子の反射期間(オン期間)と光源の点灯期間とが重
ならないように、光源の点灯時刻を設定する。
As described above, in the present embodiment, Vaf1c
The timing at which is below the threshold is changed according to the gradation information. Then, when the gradation information corresponding to the minimum level of the reflection state is input, the reflection period (on period) of the liquid crystal element and the light emission period of the light source do not overlap each other when the light source is lit. , The lighting time of the light source is set.

【0114】本発明は上述した各例における光学変調手
段即ち、光シャッターや光反射手段を、多数の光学変調
要素が2次元状に配された構成や該要素の配列が連続し
たものを採用する。
The present invention adopts the optical modulation means in each of the above-mentioned examples, that is, the optical shutter and the light reflection means, in which a large number of optical modulation elements are two-dimensionally arranged or the elements are arranged continuously. .

【0115】具体的には画素が多数マトリクス上に配さ
れたパネルやマイクロミラーが多数マトリクス状に配さ
れたDMDである。該画素が連続したものとして特開昭
59−216126号公報に開示されている素子を用い
ることができる。この素子は電極を画素毎にパターニン
グしていない光書込み型の素子であり、2次元の画像を
扱える素子である。
Specifically, it is a panel in which a large number of pixels are arranged in a matrix or a DMD in which a large number of micromirrors are arranged in a matrix. The element disclosed in JP-A-59-216126 can be used as the continuous pixels. This element is a photo-writing type element in which electrodes are not patterned for each pixel, and is an element capable of handling a two-dimensional image.

【0116】次に本発明による光学光変調装置としての
画像表示装置の駆動法について説明する。
Next, a method of driving the image display device as the optical light modulator according to the present invention will be described.

【0117】図18は本発明の実施例による画像表示装
置用の光学変調素子の断面図である。
FIG. 18 is a sectional view of an optical modulator for an image display device according to an embodiment of the present invention.

【0118】図19はその素子に用いられるカイラルス
メクティック液晶の分子配向を示す図である。
FIG. 19 is a diagram showing the molecular orientation of the chiral smectic liquid crystal used in the device.

【0119】図20はその液晶分子の電気光学特性を示
す図である。
FIG. 20 is a diagram showing the electro-optical characteristic of the liquid crystal molecule.

【0120】図21はその動作を示すタイミングチャー
トである。
FIG. 21 is a timing chart showing the operation.

【0121】図18に示す素子は所謂反射型の液晶パネ
ルであり、透明基板511の上に透明電極512が形成
され、その上に感光層としての光導電層513が設けら
れ、その上に反射層としての誘電体多層膜514が設け
られている。他方の透明基板516の上には透明電極5
15が設けられている。これら両基板の間には、光学変
調物質としてのカイラルスメクティック液晶517が配
されている。522は偏光素子である。不図示であるが
電極515と反射層514の液晶界面には、液晶分子を
配列させる配向膜が設けられている。Vextは電極5
12、515に電圧を印加する為の電圧印加手段、52
1はリセット光、518は階調情報を含む書き込み光、
519は変調された階調情報即ち画像を読み出す為の読
み出し光である。
The element shown in FIG. 18 is a so-called reflection type liquid crystal panel, in which a transparent electrode 512 is formed on a transparent substrate 511, a photoconductive layer 513 as a photosensitive layer is provided thereon, and a reflection layer is formed on the transparent electrode 512. A dielectric multilayer film 514 is provided as a layer. The transparent electrode 5 is formed on the other transparent substrate 516.
15 are provided. A chiral smectic liquid crystal 517 as an optical modulator is disposed between these two substrates. 522 is a polarizing element. Although not shown, an alignment film for aligning liquid crystal molecules is provided at the liquid crystal interface between the electrode 515 and the reflective layer 514. Vext is electrode 5
Voltage applying means for applying voltage to 12, 515;
1 is reset light, 518 is writing light including gradation information,
Reference numeral 519 denotes read light for reading the modulated gradation information, that is, an image.

【0122】この素子の等価回路は前述した図6と同じ
である。
The equivalent circuit of this element is the same as that shown in FIG.

【0123】図19のAは液晶分子MOLが第1の配向
状態にある様子を、Bは第2の配向状態にある様子を示
す。第1の配向状態Aにある液晶に電圧+Vuを印加す
ると、液晶は第2の配向状態に遷移する。その後は電圧
を0即ち無電界状態としても液晶は状態Bのままであ
る。次に電圧−Vuを印加すると液晶は状態Aに遷移し
電界を解除しても状態Aを保つ。このような遷移は、液
晶の反転あるいはスイッチングと呼ばれる。そして、各
状態A、Bは安定状態である為にこの液晶はメモリ性を
もつ。
FIG. 19A shows the liquid crystal molecules MOL in the first alignment state, and B shows the second alignment state. When a voltage + Vu is applied to the liquid crystal in the first alignment state A, the liquid crystal transitions to the second alignment state. Thereafter, the liquid crystal remains in state B even when the voltage is set to 0, that is, when there is no electric field. Next, when a voltage -Vu is applied, the liquid crystal transits to state A and maintains state A even when the electric field is released. Such a transition is called liquid crystal inversion or switching. Since each state A and B is a stable state, this liquid crystal has a memory property.

【0124】これらの状態A、Bは光学的に異なる状態
である為に適宜偏光素子と組合せれば、一方の状態を光
透過率が最大の状態、他方を光透過率が最小の状態とす
ることができる。ここでは、印加電圧の飽和値が液晶の
反転閾値とほぼ同じとしてVuを設定している。
Since these states A and B are optically different from each other, if they are appropriately combined with a polarizing element, one state has the maximum light transmittance and the other has the minimum light transmittance. be able to. Here, Vu is set assuming that the saturation value of the applied voltage is substantially the same as the inversion threshold value of the liquid crystal.

【0125】この素子の動作を説明する。動作の本質を
わかりやすく説明するため、液晶層の容量Cf1cと光
導電層の容量Cpcは等しい容量、液晶層の抵抗成分は無
限大、反射層のインピーダンスは0とする。図21の5
21Tは光導電層513に照射されるリセット光の、5
18Tは光導電層513に照射され、階調情報により強
度が変化する書き込み光の照射タイミングを示す。Ve
xtは素子両端の透明電極512、515間に印加され
る交流電圧、Vflcは液晶層517両端に分圧印加さ
れる実効電圧を示す。+Vuと−Vuは図20に示すよ
うに液晶が第1から第2へ、あるいは第2から第1の配
向状態に反転する電圧である。TranはFLCの配向
状態を示すが、ここでは、第1の配向状態が最小透過率
となる暗状態、第2の配向状態が最大透過率となる明状
態になるように偏光子検光子からなる偏光素子の位置関
係をセットしているものとする。504Tは液晶層51
7に照射する読み出し照射光の、505Tは液晶と偏光
子、検光子を介して反射層で反射されて取り出される取
り出し光である。
The operation of this element will be described. To illustrate the nature of the operation, the capacitance C pc equal volume capacity Cf1c and the photoconductive layer of the liquid crystal layer, the resistance component of the liquid crystal layer is infinite, the impedance of the reflective layer to 0. 5 in FIG.
21T is 5 of reset light applied to the photoconductive layer 513.
18T indicates the irradiation timing of the writing light which is irradiated on the photoconductive layer 513 and whose intensity changes according to the gradation information. Ve
xt represents an AC voltage applied between the transparent electrodes 512 and 515 at both ends of the element, and Vflc represents an effective voltage applied as a divided voltage across the liquid crystal layer 517. + Vu and -Vu are voltages at which the liquid crystal is inverted from the first to the second or from the second to the first alignment state as shown in FIG. Tran represents the alignment state of FLC, but here, it is composed of a polarizer analyzer so that the first alignment state is a dark state where the transmittance is minimum and the second alignment state is a bright state where the transmittance is maximum. It is assumed that the positional relationship of the polarizing elements is set. 504T is the liquid crystal layer 51
505T of the read irradiation light for irradiating 7 is extraction light that is extracted by being reflected by the reflective layer via the liquid crystal, the polarizer, and the analyzer.

【0126】まず、t50からt51の間はリセット期間で
ある。Vextとして電位−V1 が与えられ、リセット
光が光導電層に照射される。リセット光によって、光導
電層に光キャリア(電子正孔対)が発生し、光導電層に
分圧印加されていた電界によって電子正孔は分離して逆
方向に走行し、液晶層517を挟んで向かい合うように
なる。この動作によってVflcは電位−V1 に近づい
ていく。図6の等価回路で説明すると、光導電効果によ
って光導電層内の抵抗成分が低下して自己放電が起こっ
て光導電層に分圧印加されていた電位が低下し、Vfl
cが−V1 に近づいていくと考えてもよい。リセット光
が十分な光強度を有すると、前の状態にかかわらず、t
51の時点までにVflcは−V1 似リセットされ、また
液晶は第1の配向状態(暗)が確保される。t51にてリ
セット光を消し、Vextを+V2 にする。その時Vf
lcの電位は、1:1の容量分割によってV3 =V1
(V2 −(−V1 ))/2の電位に変化する。第1周期
のように書き込み光を照射しなければ、t52までのVf
lcはV3 のままであり、V3 <Vuであるので液晶も
第1配向状態(暗)のままである。t52以降の期間はV
extの極性を反転して、t50からt52までと同じこと
を再度行う。これによって、Vflcは1周期内で積分
すると0即ちDC成分が0となり、安定的なFLC駆動
に必要とされる駆動波形のAC対称性が保証される。t
52からt53の間にVflcはVuを越して+V1 にリセ
ットされ、液晶は第2配向状態(明)となる。
First, the period from t 50 to t 51 is the reset period. Potential -V 1 is applied as Vext, the reset light is irradiated to the photoconductive layer. The reset light generates photocarriers (electron-hole pairs) in the photoconductive layer, and the electron-holes are separated by the electric field applied to the photoconductive layer and run in the opposite direction, sandwiching the liquid crystal layer 517. To face each other. Vflc approaches the potential -V 1 by this behavior. Explaining with the equivalent circuit of FIG. 6, the resistance component in the photoconductive layer is reduced by the photoconductive effect, self-discharge occurs, and the potential applied to the photoconductive layer by the divided voltage is reduced.
It may be considered that c approaches −V 1 . If the reset light has sufficient light intensity, regardless of the previous state, t
By the time point 51 , Vflc is reset like -V 1 and the liquid crystal is secured in the first alignment state (dark). At t 51, the reset light is turned off and Vext is set to + V 2 . Then Vf
The potential of lc is V 3 = V 1 + by the 1: 1 capacitance division.
The potential changes to (V 2 − (− V 1 )) / 2. If the writing light is not irradiated as in the first cycle, Vf up to t 52
lc remains V 3, the liquid crystal which is still the first orientation state (dark) because it is V 3 <Vu. V after t 52
The polarity of ext is reversed and the same operation from t 50 to t 52 is performed again. As a result, Vflc becomes 0 when integrated within one cycle, that is, the DC component becomes 0, and AC symmetry of the driving waveform required for stable FLC driving is guaranteed. t
From 52 to t 53 , Vflc exceeds Vu and is reset to + V 1 , and the liquid crystal enters the second alignment state (bright).

【0127】さて、第2周期では書き込み光が照射され
る。この書き込み光はリセット光ほどの強度ではないが
時定数より遅いが、VflcがVextに近づいてい
く。書き込み光強度がある程度強いと、t51からt52
間のT=tx1にVflcがVuを越えるようになり、こ
の時点で液晶が第1の配向状態から第2の配向状態に反
転する。第3周期のように書き込み光を更に強くなると
x1はt51に近づき、早い時刻に第2配向状態に転ずる
ようになる。第2、第3周期ともt53からt54(次の周
期のt50)の間はt51からt52間に照射したときと同等
の書き込み光を照射するので、tx2にVflcは−Vu
を下回り、液晶が第1配向状態(暗)に戻る。第1、第
2第3周期いずれも、VflcのAC対称性は確保され
ており、また各周期内で液晶は第1配向状態と第2配向
状態が50%ずつの時間である。書き込み光強度が強く
なるに従い、FLCの第2の配向状態の位相が前にずれ
ていく。こうした液晶動作に対して、各周期におけるt
51からt52の期間に読み出し光を照射すると観察者は、
読み出し光の照射時間とFLCの第2の配向状態(明)
の重なり時間だけ光を観察することになる。第1周期で
は光を取り出せないが、書き込み光強度が強まるに従
い、第2、第3周期のように重なり時間も増え、取り出
し光束数も増える。各周期が人間の目のフリッカ周波数
以下の時間(例えば60分の1秒)であるならば、観察
者の目には、光強度の変化として観察されることにな
る。
Now, in the second cycle, writing light is emitted. This writing light is not as strong as the reset light, but is slower than the time constant, but Vflc approaches Vext. When the writing light intensity is high to some extent, Vflc exceeds Vu at T = t x1 between t 51 and t 52 , and the liquid crystal inverts from the first alignment state to the second alignment state at this point. When the writing light becomes stronger as in the third period, t x1 approaches t 51 , and the second alignment state is started at an early time. In both the second and third cycles, the same writing light as that applied during the period from t 51 to t 52 is applied during the period from t 53 to t 54 (t 50 of the next period), so that Vflc is −Vu at t x2.
, The liquid crystal returns to the first alignment state (dark). The AC symmetry of Vflc is secured in both the first and second third cycles, and the liquid crystal has a first alignment state and a second alignment state of 50% each in each cycle. The phase of the second alignment state of the FLC shifts forward as the writing light intensity increases. For such liquid crystal operation, t in each cycle
When the reading light is irradiated during the period from 51 to t 52, the observer
Irradiation time of readout light and second alignment state of FLC (bright)
You will observe the light only for the overlapping time. Although light cannot be extracted in the first cycle, as the writing light intensity increases, the overlapping time also increases as in the second and third cycles, and the number of extracted light beams also increases. If each period is a time equal to or lower than the flicker frequency of the human eye (for example, 1/60 second), the observer's eye will observe it as a change in light intensity.

【0128】また、t51〜t52間ではなく、t53〜t54
期間に読み出し比を照射するようにすれば、書き込み光
強度を強めるに従い、重なり時間が減り取り出し光束数
は減少する。すなわち、書き込み光と取り出し光とでネ
ガポジ変換ができることになる。書き込み光は2次状の
面状に広がりをもつので書き込み光強度によって面内電
位分布をつくることができ、2次元の光書き込み読み出
しが可能ないわゆる光書き込み型空間光変調素子を構成
することができる。これを用いるとモノクロフィルムビ
ューワが構成できる。
Also, not between t 51 and t 52 , but between t 53 and t 54.
If the reading ratio is applied during the period, the overlapping time decreases and the number of extracted light fluxes decreases as the writing light intensity increases. That is, negative / positive conversion can be performed by the writing light and the extraction light. Since the writing light spreads in a quadratic plane, an in-plane potential distribution can be created depending on the writing light intensity, and a so-called optical writing type spatial light modulator capable of two-dimensional optical writing and reading can be constructed. it can. Using this, a monochrome film viewer can be configured.

【0129】図22は本発明による光書き込み型空間変
調素子をもちいて画像表示装置としてのフルカラーフィ
ルムビューワを構成したシステム構成図である。
FIG. 22 is a system configuration diagram in which a full-color film viewer as an image display device is constructed by using the optical writing type spatial modulation element according to the present invention.

【0130】書き込み側の光源にはR、G、Bの3色の
発光ダイオード(LED)を各色用意する。
As the light source on the writing side, light emitting diodes (LEDs) of three colors of R, G, B are prepared for each color.

【0131】530RはRの書き込み光源用LED、5
30GはGの書き込み光源用LED、530BはBの書
き込み光源用LED、535はリセット光源、531は
Rの反射面、Bの反射面をもつ3色混合プリズムであ
る。536が光変調素子、532、534はレンズ、5
33はフィルム、537はプリズムである。539Rは
Rのよみだし光源用LED、539GはGのよみだし光
源用LED、539BはBの読み出し光源用LED、5
38はRの反射面、Bの反射面をもつ3色混合プリズム
である。
530R is an LED for writing light source of R, 5
Reference numeral 30G is a G writing light source LED, 530B is a B writing light source LED, 535 is a reset light source, 531 is a three-color mixing prism having an R reflecting surface and a B reflecting surface. 536 is a light modulation element, 532, 534 are lenses, 5
33 is a film and 537 is a prism. 539R is an LED for reading light source of R, 539G is LED for reading light source of G, 539B is LED for reading light source of B, 5
Reference numeral 38 is a three-color mixing prism having an R reflecting surface and a B reflecting surface.

【0132】動作を示すタイミングチャートを図23に
示す。
A timing chart showing the operation is shown in FIG.

【0133】上述した各周期を1/(フリッカ周波数×
3)=約5mS以下に設定し、書き込み光源をRGB1
周期ずつ順次点灯する。読み出し側の光源にもRGBの
LEDを各色用意し、書き込み側と同じ色を順次点灯す
る。フィルム533は映像情報をもっており、ここで
は、Rが0%、Gが50%、Bが100%の透過率をも
つ階調情報が含まれている。
1 / (flicker frequency ×
3) = Set to about 5 ms or less, and set the writing light source to RGB1
The lights are turned on sequentially in cycles. RGB LEDs are also prepared for the light source on the reading side, and the same color as the writing side is sequentially turned on. The film 533 has video information, and here, gradation information having a transmittance of 0% for R, 50% for G, and 100% for B is included.

【0134】3周期の間に目には加色混合され、フルカ
ラーで見えることになる。
During the three cycles, the colors are color-mixed by the eyes, and the images are displayed in full color.

【0135】上述したように、読み出し光源の点灯ライ
ミングを切り替えるだけで、フィルム533としてはポ
ジフィルムにもネガフィルムにも対応できる。
As described above, the film 533 can be either a positive film or a negative film simply by switching the lighting riming of the reading light source.

【0136】また、フィルム533のかわりにカラーフ
ィルタつき透過型液晶TVを配置し、読み出し光源をよ
り明るいハロゲンランプ+色回転フィルタを用いれば、
動画プロジェクタにもなる。
If a transmissive liquid crystal TV with a color filter is arranged in place of the film 533 and a brighter halogen lamp + color rotation filter is used as the reading light source,
It can be a video projector.

【0137】なお、単色書き込みの場合でモノクロOH
Pを構成する場合など、特定の画素エリアに書き込まれ
る書き込み光量が変化しない場合はリセット光は必ずし
も必要ではない。
In the case of monochromatic writing, monochrome OH
In the case where the amount of light to be written in a specific pixel area does not change, such as when forming P, the reset light is not always necessary.

【0138】またリセット光を用いる場合、ある強度以
上であればよいのでリセット期間に書き込みが重畳され
ていても問題ない。
Further, when the reset light is used, it is sufficient that the intensity is equal to or higher than a certain intensity, so that there is no problem even if writing is superposed during the reset period.

【0139】以下図24以降の図を参照して本発明の更
に別の実施例について説明する。
Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0140】画像表示装置の光学的システム構成は図2
2に示すものと同じであり、光学変調素子の構成は図1
8に示すものと同じであるので、説明は省略する。
The optical system configuration of the image display device is shown in FIG.
2 is the same as that shown in FIG. 2, and the configuration of the optical modulator is shown in FIG.
8, the description is omitted.

【0141】(実施例6)図24は本実施例による光学
変調素子を用いた画像表示装置の駆動法を示すタイミン
グチャートである。
(Embodiment 6) FIG. 24 is a timing chart showing a driving method of an image display device using the optical modulator according to the present embodiment.

【0142】基本的な動作は図21に示した実施例と同
じであるが、異なる点は、書き込み光は518Tに示す
ように各周期の書き込み期間の前半であるt61〜t62
間にのみ照射しそれ以外の期間(後半)はオフにしてお
くことである。期間t64〜t65に照射される光は読み出
しには寄与していない。そして、書き込み期間の後半で
あるt62〜t63の期間には均一なバイアス光を照射する
(505T)。階調情報を含む書き込み光が0の場合は
第1周期のように、液晶にかかる電圧は−V6でt61
62の期間中一定である。次にバイアス光がt62時刻に
照射されると光導電層の低抵抗化により液晶にかかる電
圧は正方向に大きくなっていく。ここで書き込み光が最
小値の場合は時刻t63になっても液晶のしきい値(+V
u)を越えないように、Rpc又はCpcの値の設定と、時
刻t3 のタイミングの設定とを合わせておく。よって第
1周期では書き込み光が最小つまり0である為、読み出
し光も最小つまり0である(505T)。
The basic operation is the same as that of the embodiment shown in FIG. 21, but the difference is that the writing light is only in the first half of the writing period of each cycle, t 61 to t 62 , as shown at 518T. It is to irradiate and turn it off during the other period (second half). Light emitted in the period t 64 ~t 65 does not contribute to readout. Then, during the period from t 62 to t 63 which is the latter half of the writing period, uniform bias light is applied (505T). When the writing light including the gradation information is 0, the voltage applied to the liquid crystal is −V 6 and t 61 to
It is constant during the period of t 62 . Next, when bias light is applied at time t 62 , the voltage applied to the liquid crystal increases in the positive direction due to the lower resistance of the photoconductive layer. Here writing light minimum even if the time t 63 of the liquid crystal in the case of threshold (+ V
In order not to exceed u), the value of R pc or C pc is set to match the timing of time t 3 . Therefore, since the writing light is minimum, that is, 0 in the first period, the reading light is also minimum, that is, 0 (505T).

【0143】t63以降次の周期のt60までの期間は反転
動作である。よって、この期間は読み出しの照射がない
ので、画像情報の再生はなされない。第2周期では書き
込み光が中間レベルである為、t61〜t62の期間に光導
電層の抵抗が減少し、液晶にも−V6 より正方向に高い
電圧がかかる。
The period from t 63 to t 60 of the next cycle is the inversion operation. Therefore, during this period, since there is no irradiation for reading, the image information is not reproduced. Since the writing light is at the intermediate level in the second period, the resistance of the photoconductive layer decreases during the period from t 61 to t 62 , and the liquid crystal is also applied with a voltage higher than −V 6 in the positive direction.

【0144】期間t62〜t63にバイアス光が照射される
時、第2周期では第1周期と異なり時刻t62の時液晶に
かかる初期電圧値が−V6 より高い為、読み出し光が照
射されている期間(t61〜t63)の期間の途中の時刻t
x1にVflcがしきい値+Vuを越える。よって、Tx1
〜t63の期間は液晶が最大透過率となる為(Tra
n)、読み出し光は素子の反射層により反射される。そ
して、読み出し光が反射されている期間(tx1〜t63
が書き込み光量に従って変調される。t63以降は反転動
作である。
When the bias light is applied during the period t 62 to t 63 , the read voltage is applied because the initial voltage value applied to the liquid crystal is higher than −V 6 at the time t 62 in the second cycle, unlike the first cycle. Time t in the middle of the period (t 61 to t 63 )
Vflc exceeds the threshold value + Vu at x1 . Therefore, T x1
Since the liquid crystal has the maximum transmittance during the period from t 63 to t 63 (Tra
n), the reading light is reflected by the reflective layer of the element. Then, the period during which the reading light is reflected (t x1 to t 63 ).
Are modulated according to the writing light amount. t 63 and later is the inversion operation.

【0145】第3周期では書き込み光が最大となってい
る(518T)。よって、バイアス光が照射される期間
(t62〜t63)の最初の時刻t62に液晶にかかる電圧V
flcがしきい値+Vuを越える。よって読み出し光が
照射される全期間(t62〜t63)中、液晶は最大透過率
となる。よって素子に入射した読み出し光は所定方向に
反射されるが、この反射光量の時間積分が最大となる。
The writing light is maximum in the third period (518T). Therefore, the voltage V applied to the liquid crystal at the first time t 62 in the period (t 62 to t 63 ) where the bias light is irradiated.
flc exceeds the threshold value + Vu. Therefore, the liquid crystal has the maximum transmittance during the whole period (t 62 to t 63 ) where the reading light is irradiated. Therefore, the read light incident on the element is reflected in a predetermined direction, but the time integration of the reflected light amount becomes maximum.

【0146】以上、説明したように、書き込み光の光量
に応じて読み出し光が反射される時間が決まるので、書
き込み光量がアナログ的に変化すればそれに追従して反
射時間もアナログ的に変化する。
As described above, the time for which the reading light is reflected is determined according to the light amount of the writing light. Therefore, if the writing light amount changes in an analog manner, the reflection time also changes in an analog manner.

【0147】又、期間t63〜t60は反転動作であり、こ
の期間には印加電圧Vextの極性が反転し、書き込み
光バイアス光は再び同じ光量照射される。これにより、
液晶にかかる実効電圧の一周期あたりの時間積分は0と
なるので、液晶の劣化を抑制できる。
The period t 63 to t 60 is an inversion operation, and the polarity of the applied voltage Vext is inverted during this period, and the writing light bias light is irradiated with the same light amount again. This allows
Since the time integral per one cycle of the effective voltage applied to the liquid crystal is 0, deterioration of the liquid crystal can be suppressed.

【0148】本実施例において、バイアス光の光量は、
光導電層の時定数と期間t60〜t63の長さとを考慮して
適宜決定される。バイアス光の光源はリセット光の光源
と同じでもよいし、別であってもよい。好ましくは、バ
イアス光の光源も、リセット光の光源も、それぞれ調光
手段をもち、独立して光量を設定できるようにするとよ
い。
In this embodiment, the amount of bias light is
It is appropriately determined in consideration of the time constant of the photoconductive layer and the length of the periods t 60 to t 63 . The light source of the bias light may be the same as or different from the light source of the reset light. Preferably, both the light source for bias light and the light source for reset light have their own light control means so that the light amount can be set independently.

【0149】尚、本実施例においては、一周期を30分
の1秒、t60〜t63までを60分の1秒くらいに設定す
るとちらつきが見られず良い中間調が表示できる。
[0149] In the present embodiment, it can be displayed 1/30 second one cycle, a good halftone not observed flicker Setting up t 60 ~t 63 to about 1 second 60 minutes.

【0150】(実施例7)本実施例は上述した実施例6
において、読み出し光の光源と書き込み光の光源を独立
して点灯するR、G、B3色の光源とし、第1周期をR
の書き込み及び読み出し期間に、第2周期をGの書き込
み及び読み出し期間に、第3周期をBの書き込み及び読
み出し期間に、割り当てしてフルカラーの光変調による
画像再生を行う。
(Embodiment 7) This embodiment is the same as the embodiment 6 described above.
In the above, the read light source and the write light source are independently lit R, G, and B three-color light sources, and the first cycle is R
In the writing and reading periods of 2), the second period is assigned to the G writing and reading period, and the third period is assigned to the B writing and reading period, and image reproduction by full-color light modulation is performed.

【0151】(実施例8)図25は本実施例による光学
変調素子を用いた画像表示装置の駆動法を示すタイミン
グチャートである。
(Embodiment 8) FIG. 25 is a timing chart showing a method of driving an image display device using the optical modulator according to this embodiment.

【0152】基本的な動作は図25に示す実施例と同じ
である。異なる点は、バイアス光を照射する動作に代え
て、素子への印加電圧Vextを経時変化させる(t72
〜t73)動作を行っている点である。
The basic operation is the same as that of the embodiment shown in FIG. The difference is that the voltage Vext applied to the element is changed over time instead of the operation of irradiating the bias light (t 72
~ T 73 ) This is the point where the operation is performed.

【0153】期間t70〜t71においてリセット光を照射
(721T)する。この時Vextは0である。
During the period t 70 to t 71 , the reset light is irradiated (721T). At this time, Vext is 0.

【0154】時刻t71にVextを液晶のしきい値電圧
+Vuにするが、光導電層への書き込み光は最小(0)
の為、液晶にかかる電圧Vflcは+Vuuとなる。光
導電層の容量と液晶の容量とが同一であれば+Vuuは
+Vuの2分の1となる。
At time t 71 , Vext is set to the liquid crystal threshold voltage + Vu, but the writing light to the photoconductive layer is minimum (0).
Therefore, the voltage Vflc applied to the liquid crystal becomes + Vuu. If the capacity of the photoconductive layer is the same as the capacity of the liquid crystal, + Vuu is の of + Vu.

【0155】時刻t72において、書き込み光を0とし、
素子への印加電圧Vextを+Vuから徐々に+Vem
まで時間とともに上昇させる。これに応じて液晶にかか
る電圧VflcもVextとともに上昇する。
At time t 72 , the writing light is set to 0,
The voltage Vext applied to the element is gradually increased from + Vu to + Vem.
Up with time. In response, the voltage Vflc applied to the liquid crystal also increases with Vext.

【0156】ここで+Vemを+Vuの2倍に設定して
おけば、Vflcがしきい値+Vuを越えるのは時刻t
73となる。こうして期間t72〜t73では読み出し光が点
灯(704T)しているが、液晶の配向状態は遷移しな
い為に液晶は最大透過率を呈する配向状態とはならな
い。
If + Vem is set to be twice as large as + Vu, Vflc exceeds the threshold value + Vu at time t.
It becomes 73 . Thus, in the period t 72 to t 73 , the reading light is turned on (704T), but since the alignment state of the liquid crystal does not transit, the liquid crystal does not reach the maximum transmittance.

【0157】残りのt73〜t70の期間は反転動作であ
る。この動作中は読み出し光の照射がない為画像再生は
行われない。
The remaining period of t 73 to t 70 is the inversion operation. During this operation, the image is not reproduced because the reading light is not emitted.

【0158】第2周期は、中間調の書き込み光の照射
(718T)がなされた場合を示している。反転動作に
より時刻t70では液晶が光非透過状態となっている。V
ext=0により、Vflcは電圧レベル0に近づく。
The second cycle shows the case where the halftone writing light is irradiated (718T). Liquid crystal at time t 70 is in the non-light-transmissive state by the reverse operation. V
With ext = 0, Vflc approaches voltage level 0.

【0159】時刻t71では、Vextはしきい値+Vu
となり、読み出し光が点灯開始する(704T)。Ve
xtの印加によりVflcは上昇するがしきい値+Vu
には達しない。
At time t 71 , Vext is the threshold value + Vu.
And the readout light starts to be turned on (704T). Ve
Although xfl increases Vflc, the threshold voltage + Vu
Does not reach

【0160】時刻T72になると、Vextは上昇し始め
る。これに伴ってVflcも上昇するので、Vflcは
時刻tx1にしきい値+Vuを越える。こうして、液晶は
最大透過率を呈する配向状態に遷移する。よってこの時
刻t72には点灯していた読み出し光が液晶層を通して反
射層で反射されるので画像が認識できる。そして書き込
み光量に応じて、読み出し光の反射時間tx1〜t73が変
調される。t73以降は反転動作である。
At time T 72 , Vext begins to rise. Along with this, Vflc also rises, so that Vflc exceeds the threshold value + Vu at time t x1 . Thus, the liquid crystal transitions to the alignment state exhibiting the maximum transmittance. Therefore, at this time t72 , the lit readout light is reflected by the reflection layer through the liquid crystal layer, so that the image can be recognized. Then, the reflection times t x1 to t 73 of the reading light are modulated according to the amount of writing light. t 73 and later is the inversion operation.

【0161】第3周期は、書き込み光の光量が最大の場
合を示す。t70〜t71の期間の動作は各周期とも同じで
ある。
The third period shows the case where the amount of writing light is maximum. The operation during the period from t 70 to t 71 is the same in each cycle.

【0162】時刻t71において照射される書き込み光量
により、時刻t72にはVflcがしきい値+Vuを越え
る。よって読み出し光の点灯期間t72〜t73中は、液晶
は最大透過率を呈する配向状態に遷移している。よって
読み出し光が素子にて反射される時間は最大(705
T)となる。
Vflc exceeds the threshold value + Vu at time t 72 due to the amount of writing light irradiated at time t 71 . Therefore, during the reading light lighting period t 72 to t 73 , the liquid crystal transitions to the alignment state exhibiting the maximum transmittance. Therefore, the time during which the reading light is reflected by the element is maximum (705
T).

【0163】以上、説明したように、書き込み光の光量
に応じて読み出し光が反射される時間が決まるので、書
き込み光量がアナログ的に変化すればそれに追従して反
射時間もアナログ的に変化する。
As described above, the time for which the reading light is reflected is determined according to the light amount of the writing light. Therefore, if the writing light amount changes in an analog manner, the reflection time also changes in an analog manner.

【0164】又、期間t73〜t70は反転動作であり、こ
の期間には印加電圧Vextの極性が反転し、書き込み
光バイアス光は再び同じ光量照射される。これにより、
液晶にかかる実効電圧の一周期あたりの時間積分は0と
なるので、液晶の劣化を抑制できる。
Further, the period t 73 to t 70 is the inversion operation, the polarity of the applied voltage Vext is inverted during this period, and the writing light bias light is irradiated with the same light amount again. This allows
Since the time integral per one cycle of the effective voltage applied to the liquid crystal is 0, deterioration of the liquid crystal can be suppressed.

【0165】本実施例において、Vextの時間変化率
は、光導電層の時定数と期間t71〜t73の長さ他を考慮
し適宜決定される。
In this embodiment, the rate of change of Vext with time is appropriately determined in consideration of the time constant of the photoconductive layer and the length of the periods t 71 to t 73 .

【0166】尚、本実施例においては、一周期を30分
の1秒、t60〜t63までを60分の1秒くらいに設定す
るとちらつきが見られず良い中間調が表示できる。
[0166] In the present embodiment, it can be displayed 1/30 second one cycle, a good halftone not observed flicker Setting up t 60 ~t 63 to about 1 second 60 minutes.

【0167】(実施例9)本実施例は上述した実施例8
において、読み出し光の光源と書き込み光の光源を独立
して点灯するR、G、B3色の光源とし、第1周期をR
の書き込み及び読み出し期間に、第2周期をGの書き込
み及び読み出し期間に、第3周期をBの書き込み及び読
み出し期間に、割り当てしてフルカラーの光変調による
画像再生を行う。
(Embodiment 9) This embodiment is the same as Embodiment 8 described above.
In the above, the read light source and the write light source are independently lit R, G, and B three-color light sources, and the first cycle is R
In the writing and reading periods of 2), the second period is assigned to the G writing and reading period, and the third period is assigned to the B writing and reading period, and image reproduction by full-color light modulation is performed.

【0168】(実施例10)図26は本発明の別の実施
例による光学変調装置としての画像表示装置の駆動法を
説明する為のタイミングチャートである。
(Embodiment 10) FIG. 26 is a timing chart for explaining a driving method of an image display device as an optical modulator according to another embodiment of the present invention.

【0169】階調情報を含む光信号に応じて読み出し光
がデューティー変調される様子が理解し易いように第1
乃至第3周期のそれぞれでは、書き込み光の光量を3つ
のレベルに変えている。
To facilitate understanding of how the read light is duty-modulated in accordance with the optical signal containing the gradation information,
In each of the third to third cycles, the light quantity of the writing light is changed to three levels.

【0170】第1周期の期間t80〜t81において、リセ
ット光が素子の光電変換層に照射される。この時、素子
の一対の電極間には正の最大波高値+Vmをもつリセッ
トパルスが印加されているので、液晶には素子の時定数
に応じた電圧が印加される。
In the period t 80 to t 81 of the first cycle, the reset light is applied to the photoelectric conversion layer of the device. At this time, since the reset pulse having the positive maximum peak value + Vm is applied between the pair of electrodes of the element, the voltage corresponding to the time constant of the element is applied to the liquid crystal.

【0171】時刻t81において、リセット光の照射を止
めて素子の一対の電極間に第1の書き込みパルスとして
負の最大波高値−Vmをもつパルスの印加が開始され
る。第1の書き込みパルスが印加される期間t81〜t82
は書き込み期間の前半である。
At time t 81 , the irradiation of the reset light is stopped and the application of the pulse having the maximum negative peak value −Vm as the first writing pulse is started between the pair of electrodes of the element. Period t 81 to t 82 in which the first write pulse is applied
Is the first half of the writing period.

【0172】第1周期は最低の階調レベルの書き込み光
(818T)が照射される場合を示しているので期間t
81〜t82に液晶印加される電圧は−Vmには達しない
が、負のしきい値−Vuを越えてはいるので、液晶はオ
フに対応した配向となる(Tran)。
Since the first cycle shows the case where the writing light (818T) of the lowest gradation level is irradiated, the period t
81 is a voltage applied to liquid crystal in ~t 82 but not reach the -Vm, since exceed a negative threshold -Vu, the liquid crystal becomes oriented corresponding to OFF (Tran).

【0173】第2の書き込み用パルスが印加される期間
82〜t83は書き込み期間の後半であるが、この時は書
き込み光(818T)の照射はない。代わりに階調情報
に依存しないバイアス光(850T)が光電変換層に照
射されるので、液晶に印加される電圧Vflcは、バイ
アス光がない場合に比べて早く立ち上がる。電圧Vfl
cがしきい値+Vuを越えると液晶はオンし、次に時刻
83にてリセット電圧とリセット光の照射により電圧V
flcが電圧−Vmとなり液晶がオフになるまでの間光
を透過(又は反射)させる配向状態になる。読み出し光
(804T)を発する光源は時刻t82より若干早く点灯
開始し、少なくとも時刻t83までは点灯を続ける。
The period t 82 to t 83 in which the second writing pulse is applied is the latter half of the writing period, but at this time, the writing light (818T) is not emitted. Instead, since the bias light (850T) that does not depend on the gradation information is applied to the photoelectric conversion layer, the voltage Vflc applied to the liquid crystal rises earlier than when there is no bias light. Voltage Vfl
When c exceeds the threshold value + Vu, the liquid crystal is turned on, and at time t 83, the reset voltage and the voltage V
Flc becomes a voltage -Vm, and an alignment state in which light is transmitted (or reflected) is set until the liquid crystal is turned off. The light source that emits the reading light (804T) starts lighting slightly earlier than time t 82 , and continues lighting at least until time t 83 .

【0174】よって期間t82〜t83中において、液晶の
オン時間と読み出し光源の点灯時間との重なり時間(8
05T)が階調情報に応じてアナログデューティー変調
される。この例では、書き込み光(818T)の最低階
調レベルにおいて、変調された読み出し光(805T)
の最大階調レベルが得られるので、書き込み光量と読み
出し光量の階調レベルは反転している。
Therefore, during the period t 82 to t 83 , the overlap time (8
05T) is subjected to analog duty modulation according to gradation information. In this example, the read light (805T) modulated at the lowest gradation level of the write light (818T) is used.
Since the maximum gradation level of is obtained, the gradation levels of the writing light amount and the reading light amount are inverted.

【0175】本例では、最大波高値(−Vm)のパルス
を印加する期間t81〜t82に光情報を書き込む。この期
間t81〜t82では高い電圧が外部から素子に印加される
ので、光電変換層にも高い電圧がかかっており、この場
合に光が光電変換層に入射すると液晶にかかる電圧変化
も大きくなる。こうして変調電圧範囲が拡くなるので、
階調レベルの数を増やすことが容易に出来る。
In this example, optical information is written during the period t 81 to t 82 in which the pulse with the maximum peak value (-Vm) is applied. During this period t 81 to t 82 , a high voltage is applied to the element from the outside, so a high voltage is also applied to the photoelectric conversion layer. In this case, when light enters the photoelectric conversion layer, the voltage change applied to the liquid crystal is large. Become. Since the modulation voltage range is expanded in this way,
It is easy to increase the number of gradation levels.

【0176】本例も前述したいくつかの実施例と同様に
各周期において変調期間である前半(t80〜t83)とD
C成分キャンセル期間である後半(t83以降)とで素子
への印加電圧Vextを正負反転させて、DC成分を零
にしている。更に、リセット光(821T)、バイアス
光(850T)、書き込み光(818T)は、それぞれ
前半と同様に後半にも素子に照射される。この後半に照
射される各光は、変調には直接寄与しないダミー光であ
るが、液晶にかかる電圧Vflcをも、前半と後半にお
いて正負対称にしてDC成分をほぼ零にする役目を果た
している。
Also in this example, as in the above-described several examples, the first half (t 80 to t 83 ) which is the modulation period in each cycle and D
In the latter half of the C component canceling period (after t 83 ), the voltage Vext applied to the element is inverted positively and negatively to make the DC component zero. Further, the reset light (821T), the bias light (850T), and the writing light (818T) are applied to the element in the latter half as in the first half. Each light emitted in the latter half is a dummy light that does not directly contribute to the modulation, but the voltage Vflc applied to the liquid crystal also plays a role of making the DC component substantially zero by making the voltage symmetric in the first half and the second half.

【0177】勿論、図26の読み出し光照射期間を各周
期の後半に設定すれば、前半(t80〜t83)はDC成分
をキャンセルする為の期間となり、後半(t83以降)が
変調期間となる。
Of course, if the read light irradiation period in FIG. 26 is set to the latter half of each cycle, the first half (t 80 to t 83 ) is a period for canceling the DC component, and the latter half (t 83 and thereafter) is the modulation period. Becomes

【0178】リセット光の光量、バイアス光の光量、印
加電圧(Vext)等は光学変調素子の構成材料の物性
や、液晶や光電変換層の厚み、素子構造等に依存して適
当に調整出来るようにするとよい。
The light quantity of the reset light, the light quantity of the bias light, the applied voltage (Vext), etc. can be appropriately adjusted depending on the physical properties of the constituent material of the optical modulation element, the thickness of the liquid crystal or the photoelectric conversion layer, the element structure and the like. It should be set to.

【0179】よって、システムを簡略化する場合には、
リセット光とバイアス光がなくても正常動作するよう
に、印加電圧Vextの各パルスの波高値を高めるとよ
い。
Therefore, when simplifying the system,
It is preferable to increase the peak value of each pulse of the applied voltage Vext so that the normal operation is performed without the reset light and the bias light.

【0180】(実施例11)図27は本発明の実施例1
1による光学変調装置の駆動法を説明する為のタイミン
グチャートである。
(Embodiment 11) FIG. 27 shows Embodiment 1 of the present invention.
3 is a timing chart for explaining a driving method of the optical modulator according to the first embodiment.

【0181】第1周期の初めにリセット光(535)を
光電変換物質に照射するとともに、外部からの負のリセ
ットパルスを印加する。こうして光学変調物質は、非透
過の光学状態となる。
At the beginning of the first cycle, the photoelectric conversion substance is irradiated with the reset light (535), and a negative reset pulse from the outside is applied. In this way, the optical modulation substance is in a non-transmissive optical state.

【0182】続いて、外部から正の書き込みパルスVe
xtが印加されるが、光情報の光量が最低レベルである
為に、光学変調物質にかかる実効電圧は正のしきい値を
越えない。よって、赤色光(539R)が点灯しても読
み出し光は得られない。
Then, a positive write pulse Ve is externally applied.
Although xt is applied, the effective voltage applied to the optical modulator does not exceed the positive threshold because the light amount of optical information is at the lowest level. Therefore, no reading light is obtained even when the red light (539R) is turned on.

【0183】第2周期の初めにも、第1周期と同様にリ
セットパルスが印加される。続いて、書き込みパルスと
ともに、中間レベルの光量の光情報が光電変換物質に照
射されるので、光学変調物質には徐々に正方向に大きな
電圧が印加される。しきい値を越える時刻tx1では光学
状態が遷移するので、緑色光が読み出される。
At the beginning of the second cycle, the reset pulse is applied as in the first cycle. Subsequently, since the photoelectric conversion substance is irradiated with the light information of the intermediate level of light together with the writing pulse, a large voltage is gradually applied to the optical modulation substance in the positive direction. At time t x1 that exceeds the threshold value, the optical state transitions, and thus green light is read.

【0184】第3周期は、青色光(539B)を読み出
す周期である。最高レベルの光量が光電変換物質に照射
されるので、光学変調物質に印加される電圧はリセット
後すぐにしきい値を越える。よって、最高レベルの読み
出し光が得られる。
The third cycle is a cycle for reading blue light (539B). Since the photoelectric conversion substance is irradiated with the highest amount of light, the voltage applied to the optical modulation substance exceeds the threshold value immediately after resetting. Therefore, the highest level read light can be obtained.

【0185】図27では、各色の読み出し光源(539
R、539G、539B)の点灯開始を書き込み電圧印
加開始の時刻に合わせたが、この点灯開始時刻はリセッ
ト期間中であってもよい。
In FIG. 27, the read light source (539
Although the lighting start of (R, 539G, 539B) is matched with the writing voltage application start time, this lighting start time may be during the reset period.

【0186】各色の読み出し光源が消灯する時刻は、書
き込みパルスの印加とともに光情報を照射した時、最も
遅くしきい値を越える時刻に合わせるとよい。つまり、
図27の第2周期の530GTに示す光量が、書き込み
パルスの印加と協働して光学変調物質にかかる電圧をし
きい値以上にすることができる最低光量であったとする
と、光源(539G)の消灯タイミングを時刻tx1にす
べきである。但し、わずかな直線性の劣化を無視するな
らば、時刻tx1から若干ずれてもよい。
The time when the read light source of each color is turned off is preferably set to the time when the light source is irradiated with the write pulse and the information exceeds the threshold value at the latest. That is,
Assuming that the light amount indicated by 530GT in the second cycle of FIG. 27 is the minimum light amount that allows the voltage applied to the optical modulation substance to be equal to or higher than the threshold value in cooperation with the application of the write pulse, the light source (539G) The turn-off timing should be time t x1 . However, if slight degradation of linearity is ignored, it may be slightly shifted from time t x1 .

【0187】(実施例12)図28は本発明の実施例1
2による光学変調装置の駆動法を説明する為のタイミン
グチャートである。
(Embodiment 12) FIG. 28 shows Embodiment 1 of the present invention.
6 is a timing chart for explaining a method of driving the optical modulator according to No. 2.

【0188】図27の例と異なる点は、各周期の全期間
中対応する色の光源を連続点灯している点、各周期の前
半にリセット及び書き込みを行い、後半は第2リセット
及びダミーの書込み期間とした点である。
The point different from the example of FIG. 27 is that the light source of the corresponding color is continuously turned on during the entire period of each cycle, resetting and writing are performed in the first half of each cycle, and the second reset and dummy in the latter half. This is the point of writing.

【0189】書き込み後のリセットにより強制的に光学
状態を元に戻すことで、各周期における光源の点灯デュ
ーティーを1にしても中間調の光情報を読み出すことが
できる。
By forcibly returning the optical state to the original state by resetting after writing, halftone optical information can be read even when the lighting duty of the light source in each cycle is 1.

【0190】第2リセットを開始する時刻は、図27の
例において定めた光源の消灯タイミングと同様に設定す
べきである。各周期は図27の場合も図28の場合も3
0分1秒以下にするとよい。又、モノクロ情報を扱う場
合には光源を単一色の光源にすればよい。
The time to start the second reset should be set in the same manner as the light source turn-off timing defined in the example of FIG. Each cycle is 3 in both cases of FIG. 27 and FIG.
It is good to set it to 0 minutes and 1 second or less. Further, when handling monochrome information, the light source may be a single color light source.

【0191】[0191]

【発明の効果】本発明によれば良好な階調表示を行うこ
とができる。
According to the present invention, good gradation display can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の光学変調素子の基本的な駆動装置の図
である。
FIG. 1 is a diagram of a basic driving device of an optical modulation element of the present invention.

【図2】本発明に用いられる光学変調物質の透過率の印
加電圧(パルス幅)依存性を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the dependence of the transmittance of an optical modulation substance used in the present invention on the applied voltage (pulse width).

【図3】本発明の光学変調素子の基本的な駆動方法の別
の例を説明する為のタイミングチャートを示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a timing chart for explaining another example of the basic driving method of the optical modulator of the present invention.

【図4】本発明に用いられる階調情報を発生する回路一
例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a circuit for generating gradation information used in the present invention.

【図5】本発明の光学変調素子の別の駆動装置の図であ
る。
FIG. 5 is a diagram of another driving device of the optical modulation element of the present invention.

【図6】本発明に用いられる光学変調素子の駆動回路の
一例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a drive circuit for an optical modulator used in the present invention.

【図7】本発明に用いられる光学変調素子の駆動回路の
別の例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing another example of a drive circuit for an optical modulation element used in the present invention.

【図8】本発明に用いられる光学変調素子の駆動回路の
更に別の例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing yet another example of a drive circuit for an optical modulation element used in the present invention.

【図9】本発明に用いられる光学変調物質の透過率の印
加電圧依存性を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing the applied voltage dependence of the transmittance of the optical modulator used in the present invention.

【図10】光学変調装置を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an optical modulator.

【図11】光学変調装置の駆動タイミングチャートを示
す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a drive timing chart of the optical modulator.

【図12】光学変調装置を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an optical modulator.

【図13】光学変調装置の駆動タイミングチャートを示
す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a drive timing chart of the optical modulator.

【図14】光学変調装置を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing an optical modulator.

【図15】光学変調装置の駆動タイミングチャートを示
す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a drive timing chart of the optical modulator.

【図16】光学変調装置を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing an optical modulator.

【図17】光学変調装置の駆動タイミングチャートを示
す図である。
FIG. 17 is a diagram showing a drive timing chart of the optical modulator.

【図18】本発明に用いられる画像表示装置用の光学変
調素子の断面図である。
FIG. 18 is a cross-sectional view of an optical modulation element for an image display device used in the present invention.

【図19】図18の素子に用いられるカイラルスメクテ
ィック液晶の分子配向を示す図である。
19 is a diagram showing the molecular orientation of a chiral smectic liquid crystal used in the device of FIG.

【図20】図18の液晶分子の電気光学特性を示す図で
ある。
20 is a diagram showing the electro-optical characteristics of the liquid crystal molecules of FIG.

【図21】図18の素子の動作を示すタイミングチャー
トである。
FIG. 21 is a timing chart showing the operation of the device of FIG.

【図22】本発明に用いられる画像表示装置を示す図で
ある。
FIG. 22 is a diagram showing an image display device used in the present invention.

【図23】本発明の実施例による画像表示装置の動作タ
イミングチャートの図である。
FIG. 23 is an operation timing chart of the image display device according to the example of the present invention.

【図24】本発明の別の実施例による画像表示装置の動
作タイミングチャートの図である。
FIG. 24 is an operation timing chart of the image display device according to another embodiment of the present invention.

【図25】本発明の別の実施例による画像表示装置の動
作タイミングチャートの図である。
FIG. 25 is an operation timing chart of the image display device according to another embodiment of the present invention.

【図26】本発明の別の実施例による画像表示装置の動
作タイミングチャートの図である。
FIG. 26 is an operation timing chart of the image display device according to another embodiment of the present invention.

【図27】本発明の別の実施例による画像表示装置の動
作タイミングチャートの図である。
FIG. 27 is an operation timing chart of the image display device according to another embodiment of the present invention.

【図28】本発明の別の実施例による画像表示装置の動
作タイミングチャートの図である。
FIG. 28 is an operation timing chart of the image display device according to another embodiment of the present invention.

Claims (56)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源と光変調手段と該光変調手段を駆動
する為の手段とを有する光学変調装置において、 該駆動手段は、階調情報に応じて該光変調手段の光学変
調要素に印加される電圧を変化させることにより、該光
変調手段のオン時間と該光源の点灯時間との重なり時間
を変調する手段であることを特徴とする光学変調装置。
1. An optical modulator having a light source, a light modulating means, and means for driving the light modulating means, wherein the driving means applies to an optical modulating element of the light modulating means in accordance with gradation information. An optical modulation device, characterized in that it is means for modulating the overlap time of the ON time of the light modulation means and the lighting time of the light source by changing the applied voltage.
【請求項2】 該手段は、該電圧を経時変化させる手段
を含む請求項1に記載の光学変調装置。
2. The optical modulator according to claim 1, wherein the means includes means for changing the voltage with time.
【請求項3】 該手段は駆動電圧を該光変調手段に印加
する手段と、該駆動電圧を経時変化させて該光学変調要
素に印加する手段と、を含む請求項1に記載の光学変調
装置。
3. The optical modulation device according to claim 1, wherein said means includes means for applying a drive voltage to said light modulation means, and means for changing said drive voltage with time and applying it to said optical modulation element. .
【請求項4】 該手段は、容量素子と抵抗素子とを含む
請求項1に記載の光学変調装置。
4. The optical modulator according to claim 1, wherein the means includes a capacitive element and a resistive element.
【請求項5】 該光学変調要素は2つの光学状態を呈す
る液晶である請求項1に記載の光学変調装置。
5. The optical modulation device according to claim 1, wherein the optical modulation element is a liquid crystal exhibiting two optical states.
【請求項6】 該光学変調要素はカイラルスメクチック
液晶である請求項1に記載の光学変調装置。
6. The optical modulation device according to claim 1, wherein the optical modulation element is a chiral smectic liquid crystal.
【請求項7】 該光学変調要素は強誘電性又は反強誘電
性の液晶である請求項1に記載の光学変調装置。
7. The optical modulation device according to claim 1, wherein the optical modulation element is a ferroelectric or antiferroelectric liquid crystal.
【請求項8】 該光源は白色光源である請求項1に記載
の光学変調装置。
8. The optical modulation device according to claim 1, wherein the light source is a white light source.
【請求項9】 該光源は赤色光源、青色光源及び緑色光
源を含み、これらを互いに異なる期間に点灯させる点灯
手段を有する請求項1に記載の光学変調装置。
9. The optical modulator according to claim 1, wherein the light source includes a red light source, a blue light source, and a green light source, and has lighting means for lighting these in different periods.
【請求項10】 該階調情報は光情報である請求項1に
記載の光学変調装置。
10. The optical modulator according to claim 1, wherein the gradation information is optical information.
【請求項11】 光源と光変調手段とを有する光学変調
装置の駆動法において、 階調情報に応じて該光変調手段の光学変調要素に印加さ
れる電圧を変化させることにより、該光変調手段のオン
時間と該光源の点灯時間との重なり時間を変調すること
を特徴とする光学変調装置の駆動法。
11. A method of driving an optical modulator having a light source and a light modulator, wherein the voltage applied to the optical modulator element of the light modulator is changed according to gradation information, thereby the light modulator. A method for driving an optical modulation device, characterized in that an overlapping time between an ON time of the light source and a lighting time of the light source is modulated.
【請求項12】 前記電圧を経時変化させることを特徴
とする請求項11に記載の光学変調装置の駆動法。
12. The method of driving an optical modulator according to claim 11, wherein the voltage is changed with time.
【請求項13】 光源と、複数の光変調要素又は、面状
の光学変調要素を含む光変調手段と、該光変調手段を駆
動するための駆動手段とを有する光学変調装置の駆動法
において、 該駆動手段は、階調情報に応じて各光変調要素に印加さ
れる電圧を変化させることにより、該光変調要素のオン
時間と該光源の点灯時間との重なり時間を変調すること
を特徴とする光学変調装置の駆動法。
13. A method of driving an optical modulation device, comprising: a light source; a plurality of light modulation elements or a light modulation means including a planar optical modulation element; and a driving means for driving the light modulation means, The driving means modulates an overlap time between an ON time of the light modulation element and a lighting time of the light source by changing a voltage applied to each light modulation element according to gradation information. Driving method for optical modulator.
【請求項14】 電圧の印加される一対の電極間に光電
変換層と光学変調要素とを配した光学変調素子と、該光
電変換層に階調情報を含む光情報を与える信号光源と、
該光学変調要素に画像情報を読み出す為の読み出し光を
与える読み出し光源と、を有する光学変調装置の駆動法
において、 該読み出し光源の点灯時間を制御して、該光学変調要素
が所定の光学状態を呈している時間と該点灯時間との重
なり時間を階調情報に応じて変調することを特徴とする
光学変調装置の駆動法。
14. An optical modulation element in which a photoelectric conversion layer and an optical modulation element are arranged between a pair of electrodes to which a voltage is applied, and a signal light source for giving optical information including gradation information to the photoelectric conversion layer,
In a driving method of an optical modulation device having a read light source for giving read light for reading image information to the optical modulation element, a lighting time of the read light source is controlled so that the optical modulation element is brought into a predetermined optical state. A method for driving an optical modulation device, characterized in that the overlapping time of the presenting time and the lighting time is modulated according to gradation information.
【請求項15】 光源と、光学変調物質を含む光学変調
手段とを有する光学変調装置の駆動法において、 階調情報に応じて該光学変調要素に印加される電圧が経
時変化することにより、該光学変調要素が第1の光学状
態から第2の光学状態に遷移するタイミングを変調し、 該光源を点灯することにより、 該階調情報に応じてデューティー変調された光情報を得
ることを特徴とする光学変調装置の駆動法。
15. A method of driving an optical modulator having a light source and an optical modulator including an optical modulator, wherein a voltage applied to the optical modulator changes with time according to gradation information, The optical modulation element modulates the timing of transition from the first optical state to the second optical state, and by turning on the light source, light information duty-modulated according to the gradation information is obtained. Driving method for optical modulator.
【請求項16】 光源と、双安定状態を呈する光学変調
要素と光電変換物質とを含む光変調手段とを有する光学
変調装置の駆動法において、 該光学変調要素と該光電変換物質とを間に介在させた一
対の電極に電圧を印加し、 階調情報を含む光情報を該光電変換物質に照射し、 該階調情報に応じて該光学変調要素に印加される電圧が
経時変化することにより、該光学変調要素が第1の安定
状態から第2の安定状態に遷移してから該光学変調要素
が第2の安定状態から第1の安定状態に遷移するまでの
時間を変調し、 該変調される時間の最大値を階調レベルの変化を認識で
きるように所定期間より短く設定することを特徴とする
光学変調装置の駆動法。
16. A method for driving an optical modulation device having a light source, an optical modulation element exhibiting a bistable state, and a light modulation means including a photoelectric conversion material, wherein the optical modulation element and the photoelectric conversion material are provided between By applying a voltage to a pair of intervening electrodes and irradiating the photoelectric conversion material with light information including gradation information, the voltage applied to the optical modulation element changes with time according to the gradation information. Modulating the time from the transition of the optical modulation element from the first stable state to the second stable state to the transition of the optical modulation element from the second stable state to the first stable state, A method of driving an optical modulation device, wherein a maximum value of the time period set is set shorter than a predetermined period so that a change in gradation level can be recognized.
【請求項17】 光源と、光学変調要素と光電変換物質
とを含む光変調手段とを有する光学変調装置の駆動法に
おいて、 該光学変調要素と該光電変換物質とを間に介在させた一
対の電極に電圧を印加し、 階調情報を含む光情報を該光電変換物質に照射し、 該階調情報に応じて該光学変調要素に印加される電圧が
経時変化することにより、該光学変調要素が第1の配向
状態から第2の配向状態に遷移するタイミングを変調
し、 該光源の点灯時間の最大値を階調レベルの変化を認識で
きるように所定期間より短く設定することを特徴とする
光学変調装置の駆動法。
17. A method of driving an optical modulator having a light source and an optical modulator including an optical modulator and a photoelectric conversion material, wherein a pair of optical modulator and the photoelectric conversion material are interposed therebetween. By applying a voltage to the electrodes and irradiating the photoelectric conversion substance with light information including gradation information, the voltage applied to the optical modulation element changes with time according to the gradation information, whereby the optical modulation element is changed. Modulates the transition from the first alignment state to the second alignment state, and sets the maximum value of the lighting time of the light source to be shorter than a predetermined period so that the change in the gradation level can be recognized. Driving method of optical modulator.
【請求項18】 光源と、光学変調要素と光電変換物質
とを含む光変調手段とを有する光学変調装置の駆動法に
おいて、 該光学変調要素と該光電変換物質とを間に介在させた一
対の電極に、所定期間内において極性反転し且つDC成
分がほぼ零である電圧を繰り返し印加し、 階調情報を含む光情報を該光電変換物質に照射し、 該階調情報に応じて該光学変調要素に印加される電圧を
経時変化させることにより、該光学変調要素が第1の配
向状態から第2の配向状態に遷移するタイミングを変調
し、 該所定期間の前半または後半のいずれかにおいて、該光
源を点灯することを特徴とする光学変調装置の駆動法。
18. A method of driving an optical modulator having a light source and an optical modulator including an optical modulator and a photoelectric conversion material, wherein a pair of optical modulator and the photoelectric conversion material are interposed therebetween. A voltage whose polarity is reversed and a DC component is substantially zero is repeatedly applied to the electrodes, and the photoelectric conversion substance is irradiated with optical information including gradation information, and the optical modulation is performed according to the gradation information. By changing the voltage applied to the element over time, the timing at which the optical modulation element transitions from the first alignment state to the second alignment state is modulated, and in either the first half or the second half of the predetermined period, A method for driving an optical modulator, which comprises turning on a light source.
【請求項19】 該光学変調手段は、一対の電極間に該
光学変調要素と光電変換物質とを配した素子である請求
項15に記載の光学変調装置の駆動法。
19. The method for driving an optical modulation device according to claim 15, wherein the optical modulation means is an element in which the optical modulation element and a photoelectric conversion substance are arranged between a pair of electrodes.
【請求項20】 該光学変調手段は、一対の電極間にメ
モリ性をもつ光学変調物質と非単結晶半導体とを配した
素子である請求項14〜18に記載の光学変調装置の駆
動法。
20. The method of driving an optical modulator according to claim 14, wherein the optical modulator is an element in which an optical modulator having a memory property and a non-single crystal semiconductor are arranged between a pair of electrodes.
【請求項21】 該光学変調手段は、一対の電極間にカ
イラルスメクティック液晶と非単結晶半導体とを配した
素子である請求項14〜18に記載の光学変調装置の駆
動法。
21. The method of driving an optical modulator according to claim 14, wherein the optical modulator is an element in which a chiral smectic liquid crystal and a non-single crystal semiconductor are arranged between a pair of electrodes.
【請求項22】 該光変調手段は、一対の電極間にカイ
ラルネマティック液晶と非単結晶半導体とを配した素子
である請求項14〜18に記載の光学変調装置の駆動
法。
22. The method of driving an optical modulator according to claim 14, wherein the light modulator is an element in which a chiral nematic liquid crystal and a non-single crystal semiconductor are arranged between a pair of electrodes.
【請求項23】 該光変調手段は、一対の電極間に強誘
電性液晶と光学変換物質とを配した素子である請求項1
4〜18に記載の光学変調装置の駆動法。
23. The light modulation means is an element in which a ferroelectric liquid crystal and an optical conversion substance are arranged between a pair of electrodes.
A method for driving the optical modulator according to any one of 4 to 18.
【請求項24】 該光変調手段は、一対の電極間に光学
変調物質と非単結晶シリコンとを配した素子である請求
項14〜18に記載の光学変調装置の駆動法。
24. The method of driving an optical modulation device according to claim 14, wherein the light modulation means is an element in which an optical modulation substance and non-single crystal silicon are arranged between a pair of electrodes.
【請求項25】 該光学変調手段は、一対の電極間に光
学変調物質と非単結晶シリコンゲルマニウムとを配した
素子である請求項14〜18に記載の光学変調装置の駆
動法。
25. The method of driving an optical modulator according to claim 14, wherein the optical modulator is an element in which an optical modulator and a non-single crystal silicon germanium are arranged between a pair of electrodes.
【請求項26】 該光源は、リセット後の書き込み電圧
の印加開始に同期して点灯開始する請求項14〜18に
記載の光学変調装置の駆動法。
26. The method of driving an optical modulator according to claim 14, wherein the light source starts lighting in synchronization with the start of application of a write voltage after reset.
【請求項27】 該光源は、該第2の配向状態から該第
1の配向状態への遷移より前に消灯する請求項14〜1
8に記載の光学変調装置の駆動法。
27. The light source is turned off before the transition from the second alignment state to the first alignment state.
8. A method for driving the optical modulator according to item 8.
【請求項28】 該光学変調要素が第1の配向状態から
該第2の配向状態へ遷移するタイミングの変調時間範囲
に対応した時間のみ該光源を点灯させる請求項14〜1
8に記載の光学変調装置の駆動法。
28. The light source is turned on only for a time corresponding to a modulation time range of a timing at which the optical modulation element transits from the first alignment state to the second alignment state.
8. A method for driving the optical modulator according to item 8.
【請求項29】 該階調情報の階調レベルが最小または
最大の場合には、該光源はリセット後の書き込み電圧の
印加開始に同期して点灯開始するとともに、該第1の配
向状態から該第2の配向状態へ遷移前に消灯する請求項
14〜18に記載の光学変調装置の駆動法。
29. When the grayscale level of the grayscale information is minimum or maximum, the light source starts lighting in synchronization with the start of application of a write voltage after reset, and the light source starts from the first alignment state. The method for driving the optical modulator according to claim 14, wherein the light is turned off before the transition to the second alignment state.
【請求項30】 該階調情報の階調レベルが最大または
最小の場合には、 該光源はリセット後の書き込み電圧の印加開始に同期し
て点灯開始するとともに、該第2の配向状態から該第1
の配向状態へ遷移前に消灯する請求項14〜18に記載
の光学変調装置の駆動法。
30. When the grayscale level of the grayscale information is maximum or minimum, the light source starts lighting in synchronization with the start of application of a write voltage after reset, and the light source starts from the second alignment state. First
The method for driving an optical modulation device according to claim 14, wherein the light is turned off before the transition to the alignment state.
【請求項31】 該光源が繰り返し点灯する周期は、フ
リッカ周波数に対応した周期より短い請求項14〜18
に記載の光学変調装置の駆動法。
31. A cycle in which the light source is repeatedly turned on is shorter than a cycle corresponding to a flicker frequency.
A method for driving the optical modulation device according to.
【請求項32】 該光源は互いに異なる波長域の光を順
次選択的な照射する光源であり、該光源が繰り返し点灯
する周期は、フリッカ周波数に対応した周期より短い請
求項14〜18に記載の光学変調装置の駆動法。
32. The light source according to claim 14, wherein the light source is a light source for sequentially and selectively irradiating light in different wavelength ranges, and the cycle of repeated lighting of the light source is shorter than the cycle corresponding to the flicker frequency. Driving method of optical modulator.
【請求項33】 該光学変調手段に印加される印加電圧
は、所定期間内において極性反転し且つDC成分がほぼ
零である電圧であり、該光源は該所定期間より短い期間
点灯する請求項14〜18に記載の光学変調装置の駆動
法。
33. The applied voltage applied to the optical modulation means is a voltage whose polarity is inverted and a DC component is substantially zero within a predetermined period, and the light source is lit for a period shorter than the predetermined period. 18. A method of driving the optical modulation device according to any one of 18 to 18.
【請求項34】 該所定期間又は該光源の連続点灯期間
は30分の1秒以下である請求項14〜18に記載の光
学変調装置の駆動法。
34. The method of driving an optical modulator according to claim 14, wherein the predetermined period or the continuous lighting period of the light source is 1/30 second or less.
【請求項35】 該光源の連続点灯期間は60分の1秒
以下である請求項14〜18に記載の光学変調装置の駆
動法。
35. The method of driving an optical modulator according to claim 14, wherein the continuous lighting period of the light source is 1/60 second or less.
【請求項36】 該所定期間又は該光源の連続点灯期間
は90分の1秒以下である請求項14〜18に記載の光
学変調装置の駆動法。
36. The method for driving an optical modulator according to claim 14, wherein the predetermined period or the continuous lighting period of the light source is 1/90 second or less.
【請求項37】 該光源の連続点灯期間は180分の1
秒以下である請求項14〜18に記載の光学変調装置の
駆動法。
37. The continuous lighting period of the light source is 1/180
The method for driving an optical modulation device according to claim 14, which is a second or less.
【請求項38】 該光源は、白色光源である請求項13
〜18に記載の光学変調装置の駆動法。
38. The light source is a white light source.
18. A method of driving the optical modulation device according to any one of 18 to 18.
【請求項39】 該光源は、赤色、青色、緑色を順次照
射する光源である請求項13〜18に記載の光学変調装
置の駆動法。
39. The method of driving an optical modulator according to claim 13, wherein the light source is a light source that sequentially emits red, blue, and green.
【請求項40】 該光学変調手段に印加される印加電圧
は、所定期間内において極性反転し且つDC成分がほぼ
零である電圧である請求項13〜17に記載の光学変調
装置の駆動法。
40. The method of driving an optical modulator according to claim 13, wherein the applied voltage applied to the optical modulator is a voltage whose polarity is inverted and a DC component is substantially zero within a predetermined period.
【請求項41】 該光学変調手段に印加される印加電圧
は所定期間内において極性反転し且つDC成分がほぼ零
である電圧であり、該印加電圧が印加される周期はフリ
ッカ周波数に対応した周期より短い請求項13〜18に
記載の光学変調装置の駆動法。
41. The applied voltage applied to the optical modulation means is a voltage whose polarity is inverted and a DC component is substantially zero within a predetermined period, and the applied voltage is applied at a cycle corresponding to a flicker frequency. A method for driving an optical modulator according to claims 13 to 18, which is shorter.
【請求項42】 該光学変調手段へリセット電圧を印加
する請求項13〜18に記載の光学変調装置の駆動法。
42. The method of driving an optical modulator according to claim 13, wherein a reset voltage is applied to the optical modulator.
【請求項43】 該階調情報を含む光情報を、リセット
後に該光学変調手段に印加される書き込み電圧の印加に
同期して、該光学変調手段に照射する請求項13〜18
に記載の光学変調装置の駆動法。
43. The optical information including the gradation information is applied to the optical modulating means in synchronization with the application of a write voltage applied to the optical modulating means after resetting.
A method for driving the optical modulation device according to.
【請求項44】 該階調情報を含む光情報を、リセット
後に該光学変調手段に印加される書き込み電圧印加期間
のうち最も波高値の高い電圧の印加期間に同期して、該
光学変調手段に照射する請求項13〜18に記載の光学
変調装置の駆動法。
44. The optical information including the gradation information is supplied to the optical modulation means in synchronization with an application period of a voltage having the highest crest value in a writing voltage application period applied to the optical modulation means after resetting. The method for driving the optical modulation device according to claim 13, wherein irradiation is performed.
【請求項45】 該階調情報を含む光情報を、リセット
後に該光学変調手段に印加される書き込み電圧印加期間
のうちの最初の期間にのみ該光学変調手段に照射する請
求項13〜18に記載の光学変調装置の駆動法。
45. The optical modulation means is irradiated with the optical information including the gradation information only in the first period of the write voltage application period applied to the optical modulation means after resetting. A method of driving the described optical modulator.
【請求項46】 該階調情報を含む光情報を、リセット
後に該光学変調手段に印加される書き込み電圧印加期間
のうちの最初の期間にのみ該光学変調手段に照射し、そ
の後は該書き込み電圧を徐々に変化させる請求項13〜
18に記載の光学変調装置の駆動法。
46. The optical information including the gradation information is applied to the optical modulation means only in a first period of a writing voltage application period applied to the optical modulation means after reset, and thereafter, the writing voltage is applied. Is gradually changed.
18. A method for driving the optical modulator according to item 18.
【請求項47】 該階調情報を含む光情報と、該階調情
報に依存しないバイアス光を該光学変調手段に照射する
請求項13〜18に記載の光学変調装置の駆動法。
47. A method of driving an optical modulation device according to claim 13, wherein the optical modulation means is irradiated with optical information including the gradation information and bias light which does not depend on the gradation information.
【請求項48】 該階調情報を含む光情報を照射した
後、該階調情報に依存しないバイアス光を該光学変調手
段に照射する請求項13〜18に記載の光学変調装置の
駆動法。
48. A method of driving an optical modulation device according to claim 13, wherein after irradiating the optical information including the gradation information, the bias light which does not depend on the gradation information is irradiated to the optical modulating means.
【請求項49】 該階調情報を含む光情報の照射前に、
該光学変調手段へリセット電圧を印加する請求項13〜
18に記載の光学変調装置の駆動法。
49. Before irradiation of light information including the gradation information,
14. A reset voltage is applied to the optical modulation means.
18. A method for driving the optical modulator according to item 18.
【請求項50】 該階調情報を含む光情報の照射前に、
該光学変調手段へリセット電圧を印加するとともに、該
階調情報に依存しないバイアス光を該光学変調物質に照
射する請求項に記載の光学変調装置の駆動法。
50. Before irradiation of light information including the gradation information,
The method for driving an optical modulator according to claim 1, wherein a reset voltage is applied to the optical modulator, and bias light that does not depend on the gradation information is applied to the optical modulator.
【請求項51】 該階調情報を含む光情報の照射期間と
該光源の点灯期間とを異ならしめる請求項14〜18に
記載の光学変調装置の駆動法。
51. The method of driving an optical modulator according to claim 14, wherein an irradiation period of the light information including the gradation information and a lighting period of the light source are different.
【請求項52】 該階調情報を含む光情報の照射時に該
光変調手段に印加する電圧と照射後に印加する電圧とを
異ならしめる請求項14〜18に記載の光学変調装置の
駆動法。
52. A method of driving an optical modulation device according to claim 14, wherein a voltage applied to said light modulating means at the time of irradiating said light information including said gradation information is made different from a voltage applied after said irradiating.
【請求項53】 変調される重なり時間の最大デューテ
ィーは、2分の1以下である請求項1、13、14に記
載の光学変調装置の駆動法。
53. The method of driving an optical modulator according to claim 1, 13, or 14, wherein the maximum duty of modulated overlap time is equal to or less than ½.
【請求項54】 各色に対応した変調される重なり時間
の最大デューティーは、6分の1以下である請求項1、
13、14に記載の光学変調装置の駆動法。
54. The maximum duty of the modulated overlap time corresponding to each color is 1/6 or less.
13. A method for driving the optical modulation device according to 13, 14.
【請求項55】 該光学変調要素は、反斜面の向きが可
変である反射体である請求項1、13に記載の光学変調
装置の駆動法。
55. The method of driving an optical modulation device according to claim 1, wherein the optical modulation element is a reflector having a variable anti-slope direction.
【請求項56】 電圧の印加される一対の電極間に光導
電層と光学変調要素とを配した光学変調素子と、該光導
電層に階調情報を含む光情報を与える信号光源と、該光
学変調要素に画像情報を読み出す為の読み出し光を与え
る読み出し光源と、を有する画像表示装置の駆動法にお
いて、 前記光情報が与えられる期間と異なる期間に前記読み出
し光源が点灯するよう点灯時間を制御して、前記光学変
調要素が所定の光学状態を呈している時間と該点灯時間
との重なり時間を階調情報に応じて変調することを特徴
とする画像表示装置の駆動法。
56. An optical modulation element having a photoconductive layer and an optical modulation element arranged between a pair of electrodes to which a voltage is applied, a signal light source for giving optical information including gradation information to the photoconductive layer, In a driving method of an image display device having a reading light source for giving reading light for reading image information to an optical modulation element, a lighting time is controlled so that the reading light source is lit in a period different from a period in which the optical information is given. Then, the driving method of the image display device, wherein the overlapping time of the lighting time and the time in which the optical modulation element is in a predetermined optical state is modulated according to the gradation information.
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